Question

（13分）現(xiàn)有鐵、碳兩種元素組成的合金，某實(shí)驗(yàn)小組為了研究該合金的性質(zhì)并測(cè)定該合金中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)裝置：

Ⅰ.探究該合金的某些性質(zhì)：

（1）取a g合金粉末放入蒸餾燒瓶，并加入足量濃硫酸，A、B中均無(wú)明顯現(xiàn)象，原因是_________________________________________________________________。

（2）點(diǎn)燃酒精燈一段時(shí)間后，A中劇烈反應(yīng)，請(qǐng)寫(xiě)出A中反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________。

（3）在盛有BaCl2溶液的C試管中，除了導(dǎo)管口有氣泡外，無(wú)其他明顯現(xiàn)象，若將其分成兩份，分別滴加下列溶液，將產(chǎn)生沉淀的化學(xué)式填入下表相應(yīng)的位置。

滴加的溶液	氯水	氨水
沉淀的化學(xué)式

Ⅱ.測(cè)定樣品中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：

（4）裝置F的作用是_______________________________________________________。

（5）反應(yīng)結(jié)束后，若U形管E增重m g，則合金中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_______(用含m和a的式子表示)。若沒(méi)有裝置D，會(huì)使合金中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)______ (填偏高、偏低、無(wú)影響)

（6）若將SO2氣體通入含有n mol Na2S的溶液中，溶液中出現(xiàn)黃色渾濁，試分析該溶液最多能吸收SO2氣體________mol(不考慮溶解的SO2)。

Answer 1

（1）Fe在冷的濃硫酸中鈍化，碳在常溫下不與濃硫酸反應(yīng) （2分）

（2）2Fe＋6H2SO4(濃) Fe2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O、（2分）

C＋2H2SO4(濃) CO2↑＋2SO2↑＋2H2O （2分）

（3）BaSO4 BaSO3 （2分）

（4）防止空氣中的水蒸氣和CO2進(jìn)入E，減少實(shí)驗(yàn)誤差（1分）

（5）×100% （2分）

（6）2.5n （2分）

【解析】

試題分析：本實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖茄芯胯F、碳兩種元素組成的合金的性質(zhì)并測(cè)定該合金中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，有裝置圖可知，實(shí)驗(yàn)裝置A濃硫酸與鐵碳合金充分反應(yīng)，生成氣體為SO2、CO2，裝置B目的是檢驗(yàn)SO2氣體生成，裝置C中過(guò)量的KMnO4目的是將CO2中SO2氣體除盡，D中濃硫酸目的是除去CO2中少量水蒸氣，則E的目的是吸收CO2氣體用于測(cè)定CO2氣體質(zhì)量，F(xiàn)中堿石灰的目的是防止空氣中水蒸氣、CO2進(jìn)入E中影響實(shí)驗(yàn)。若C中放置BaCl2溶液，氣體通入溶液中后，再通入氯氣，氯氣會(huì)將溶液中溶有的SO2氧化，生成沉淀為BaSO4，若通入NH3，NH3會(huì)與SO2反應(yīng)生成亞硫酸鹽，最終生成BaSO3。根據(jù)C～CO2可知C%=×100%=×100%,若沒(méi)有D裝置則會(huì)導(dǎo)致E增重偏大，會(huì)使合金中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高；若向含有n mol Na2S的溶液中通入SO2氣體，則發(fā)生反應(yīng)：3SO2+2Na2S==3S+2 Na2SO3，Na2SO3+ SO2+ H2O==2NaHSO3，可知n mol Na2S溶液最多吸收SO2 2.5n mol。

考點(diǎn)：定性、定量實(shí)驗(yàn)。