Question

現(xiàn)有某鐵碳合金（鐵和碳兩種單質(zhì)的混合物），某化學(xué)興趣小組為了測定鐵碳合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，并探究濃硫酸的某些性質(zhì)，設(shè)計(jì)了下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置（夾持儀器已省略）和實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。

I.測定鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：
（1）檢查上述裝置氣密性的一種方法是：關(guān)閉分液漏斗的活塞，在E裝置后面連上一根
導(dǎo)管，然后________________________________________，則證明裝置的氣密性良好。
（2）稱量E的質(zhì)量，并將a g鐵碳合金樣品放入裝置A中，再加入足量的濃硫酸，待A中不再逸出氣體時，停止加熱，拆下E并稱重，E增重bg。鐵碳合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_____________________________________________（寫表達(dá)式）。
（3）裝置C中反應(yīng)的離子方程式為________________________________________。
（4）甲同學(xué)認(rèn)為，依據(jù)此實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)，計(jì)算合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可能會偏低，原因是空氣中CO₂、H₂O進(jìn)入E管使b增大。你認(rèn)為改進(jìn)的方法是____________________________________.
（5）乙同學(xué)認(rèn)為，即使甲同學(xué)認(rèn)為的偏差得到改進(jìn)，依據(jù)此實(shí)驗(yàn)測得合金中鐵的質(zhì)量分
數(shù)也可能會偏離。你認(rèn)為其中的原因是_________________________________________。
Ⅱ.探究濃硫酸的某些性質(zhì)：
（6）往A中滴加足量的滾硫酸，未點(diǎn)燃酒精燈前，A、B均無明顯現(xiàn)象，其原因是：
_____________________________________________________________________。
（7）將A中固體換為金屬銅則與濃硫酸發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________________
_______________________，反應(yīng)中濃硫酸表現(xiàn)出的性質(zhì)是______________________。

Answer 1

（1）把導(dǎo)管放入盛水的水槽中，微熱燒瓶，如果導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生，停止加熱后導(dǎo)管口產(chǎn)生一段穩(wěn)定的水柱。（2分）
（2）(11a-3b)/11a×100℅（2分）
（3）2MnO₄^-+5SO₂+2H₂O=2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺（2分）
（4）在裝置E的后邊再連接一個與E相同的裝置。（2分）
（5）反應(yīng)產(chǎn)生的CO₂氣體未能完全排到裝置E中，導(dǎo)致b偏低。
（6）常溫下，鐵被濃硫酸鈍化，碳不與濃硫酸反應(yīng)。（2分）
（7） 2H₂SO₄(濃)+CuCuSO₂+ SO₂↑+2H₂O; （2分） 酸性和強(qiáng)氧化性（2分）

解析試題分析：（1）用微熱法檢驗(yàn)密封裝置的氣密性。
（2）E增重bg,是CO₂的質(zhì)量，可以計(jì)算碳的質(zhì)量3b/11g,鐵的質(zhì)量 (a-3b/11)g, 鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(11a-3b)/11a×100℅.
（3）裝置C中是K MnO₄溶液，有強(qiáng)氧化性,能和有還原性的SO₂反應(yīng)，離子方程式為2MnO₄^-+5SO₂+2H₂O=2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺。
（4）為防止空氣中CO₂、H₂O進(jìn)入E管，可以在E的后邊再連接一個與E相同的裝置，吸收空氣中CO₂、H₂O。
（5）反應(yīng)結(jié)束后，裝置內(nèi)還有生成的氣體殘留。
（6） 常溫下，鐵被濃硫酸鈍化，碳不與濃硫酸反應(yīng)。
（7） 銅與濃硫酸加熱的條件下發(fā)生反應(yīng)，生成CuSO₂和 SO₂。
考點(diǎn)：濃硫酸的性質(zhì)；通過實(shí)驗(yàn)來測定物質(zhì)的純度。