Question

【題目】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(cè)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)了如圖所示的實(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．

（1）A中鐵與濃硫酸發(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 ．
（2）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．
（3）裝置C的作用 ．
（4）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(shí)，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(xiě)表達(dá)式）．
（5）甲同學(xué)認(rèn)為，依據(jù)此實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)，計(jì)算合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)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 ．
（6）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(cè)得合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)還會(huì)偏高．你認(rèn)為其中的原因是 ．

Answer 1

【答案】
（1）2Fe+6H2SO4（濃） Fe2（SO4）3+3SO2↑+6H2O；酸性和氧化性
（2）把導(dǎo)管放入盛有水的水槽中，微熱燒瓶，如果導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生，停止加熱后導(dǎo)管，產(chǎn)生一段水柱
（3）除去CO2中的SO2
（4） ×100%
（5）E裝置后再連接一個(gè)盛堿石灰的干燥管
（6）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
【解析】解：（1）鐵和濃硫酸加熱反應(yīng)生成硫酸鐵、二氧化硫和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Fe+6H2SO4（濃） Fe2（SO4）3+3SO2↑+6H2O，在該反應(yīng)中部分硫元素從+6價(jià)降為+4價(jià)，同時(shí)生成硫酸鐵，所以硫酸表現(xiàn)出的性質(zhì)是酸性和氧化性；
所以答案是：2Fe+6H2SO4（濃） Fe2（SO4）3+3SO2↑+6H2O；酸性和氧化性；（2）關(guān)閉分液漏斗的活塞，在E裝置后面連上一根導(dǎo)管，然后把最后導(dǎo)氣管插入水，加熱發(fā)生裝置導(dǎo)氣管冒氣泡，停止加熱上升一段水柱證明裝置氣密性好；
所以答案是：把導(dǎo)管放入盛有水的水槽中，微熱燒瓶，如果導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生，停止加熱后導(dǎo)管，產(chǎn)生一段水柱；（3）裝置C是利用高錳酸鉀溶液的強(qiáng)氧化性吸收二氧化硫，5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4 ；
所以答案是：除去CO2中的SO2；（4）稱取ag鐵碳合金，加入過(guò)量濃硫酸，加熱待A中不再逸出氣體時(shí)，停止加熱，拆下E裝置并稱重，E增重bg，則生成二氧化碳的質(zhì)量為bg，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，則ag鐵碳合金中含碳元素的質(zhì)量為 = g，則含鐵的質(zhì)量為ag﹣ g，鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ×100%；
所以答案是： ×100%；（5）E中所裝試劑為堿石灰，可吸收空氣中CO2、H2O使b增大，改進(jìn)的方法是增加一個(gè)盛堿石灰的干燥管防止空氣中的二氧化碳和水進(jìn)入；
所以答案是：E裝置后再連接一個(gè)盛堿石灰的干燥管；（6）裝置中生成的二氧化碳不能全部被堿石灰吸收會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏低，
所以答案是：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．