現有某鐵炭合金,某化學興趣小組為了測定鐵炭合金中鐵的質量分數,并探究濃硫酸的某些性質,設計了下圖所示的實驗裝置和實驗方案(夾持儀器已省略),請你參與此項活動并回答相應問題.(由實驗裝置引起的實驗誤差忽略不計).
Ⅰ.探究濃硫酸的某些性質:
(1)稱量E的質量;按照圖示連接裝置,并檢查裝置的氣密性.
(2)將mg鐵炭合金樣品放入A中,再加入足量的濃硫酸.未點燃酒精燈前,A、B中均無明顯現象,其原因是
常溫下,Fe在濃硫酸中鈍化;常溫下,碳不與濃硫酸反應
常溫下,Fe在濃硫酸中鈍化;常溫下,碳不與濃硫酸反應
.
點燃酒精燈一段時間后,B中(所裝試劑為品紅溶液)可觀察到的明顯現象是
品紅溶液褪色
品紅溶液褪色
、
品紅溶液褪色
品紅溶液褪色
.
C中(所裝試劑為足量酸性KMnO
4溶液)發(fā)生反應的化學方程式為
5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4
5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4
.D中盛放的試劑是
濃硫酸
濃硫酸
.
(3)反應一段時間后,從A中逸出氣體的速率仍然較快,除因反應溫度較高外,還有一種可能的原因是
鐵碳在酸溶液中形成原電池
鐵碳在酸溶液中形成原電池
.
Ⅱ.測定鐵的質量分數:
(4)待A中不再逸出氣體時(此時A中無固體剩余),停止加熱,拆下E(所裝試劑為足量堿石灰)并稱重,E增重bg,則鐵碳合金中鐵的質量分數為
、
(寫表達式,裝置中殘留的氣體忽略不計).某同學認為:依據此實驗測得的數據,計算出的合金中鐵的質量分數可能會偏低,你認為可能的原因是
空氣中CO2、H2O進入E管使b增大
空氣中CO2、H2O進入E管使b增大
.
(5)經過大家的討論,決定采用下圖裝置(干燥管中試劑為無水氯化鈣,錐形瓶中為mg鐵炭合金和足量稀硫酸.)和其他常用實驗儀器測定某些數據即可.為了快速測算出鐵的質量分數,最簡便的實驗操作是
③
③
、
③
③
(填寫代號).
①用排水法測定H
2的體積
②反應結束后,過濾、洗滌、干燥、稱量殘渣的質量
③測定反應前后裝置和藥品的總質量.