Question

【題目】某化學(xué)興趣小組為了測定某鐵碳合金中鐵的質(zhì)量分數(shù)，設(shè)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(yīng)問題。

（1）按圖示的連接裝置，檢查裝置的氣密性并稱量E的質(zhì)量。將10克鐵碳合金樣品放入A中，再加入適量的濃硫酸，儀器A的名稱為_________________。未點燃酒精燈前，A、B均無明顯現(xiàn)象 。

（2）點燃酒精燈一段時間后，A、B中可觀察到明顯的現(xiàn)象。寫出A中濃硫酸參與反應(yīng)的化學(xué)方程式 __________________（任寫一個）。C裝置的作用是 _____________ 。

（3）反應(yīng)一段時間后，從A中逸出氣體的速率仍然較快，除因溫度較高，反應(yīng)放熱外，還可能的原因是_____________________。

（4）待A中不再逸出氣體時，停止加熱，拆下E并稱重。E增重1.1克。則鐵碳合金中鐵的質(zhì)量分數(shù)為 _________________ 。

（5）該裝置存在一些缺陷，使得測定結(jié)果可能會產(chǎn)生誤差，請指出該裝置的缺陷__________ 、 __________________________

Answer 1

【答案】蒸餾燒瓶 或或 除去二氧化硫 形成了鐵碳原電池 97％ 沒有驅(qū)趕殘留氣體 E裝置直接與空氣相通，會吸收空氣中的二氧化碳和水造成誤差。

【解析】

（1）儀器A為蒸餾燒瓶；

（2）鐵碳合金樣品放入A中，再加入適量的濃硫酸加熱，濃硫酸具有強氧化性和鐵在加熱條件下反應(yīng)生成硫酸鐵和二氧化硫水；碳和濃硫酸加熱反應(yīng)生成二氧化碳二氧化硫水，依據(jù)書寫化學(xué)方程式的原則寫出；裝置C的作用是除去二氧化硫；

（3）鐵、碳在硫酸溶液中形成原電池，能加快化學(xué)反應(yīng)速率；

（4）根據(jù)10g鐵碳合金，加入過量濃硫酸，氣體通過濃硫酸干燥后通入干燥管E，E中所裝試劑為堿石灰，可吸收CO2；E增重1.1g，則生成二氧化碳的質(zhì)量為1.1g，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，則可求出10g鐵碳合金中含碳元素的質(zhì)量進而求出鐵的質(zhì)量分數(shù)；

（5）根據(jù)空氣中的二氧化碳和水蒸氣也會進入E裝置。

（1）儀器A為蒸餾燒瓶，

故答案為：蒸餾燒瓶；

（2）鐵碳合金樣品放入A中，再加入適量的濃硫酸加熱，濃硫酸具有強氧化性和鐵在加熱條件下反應(yīng)生成硫酸鐵和二氧化硫水；碳和濃硫酸加熱反應(yīng)生成二氧化碳二氧化硫水，方程式分別為：，，；裝置C的作用是除去二氧化硫，

故答案為：或或；除去二氧化硫；

（3）鐵、碳在酸溶液中符合原電池的組成條件，形成原電池反應(yīng)，能加快化學(xué)反應(yīng)速率；

故答案為：形成了鐵碳原電池；

（5）裝稱取10g鐵碳合金，加入過量濃硫酸，加熱待A中不再逸出氣體時，停止加熱，拆下E裝置并稱重，E增重1.1g，則生成二氧化碳的質(zhì)量為1.1g，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，則10g鐵碳合金中含碳元素的質(zhì)量，則含鐵的質(zhì)量為9.7g，鐵的質(zhì)量分數(shù)，

故答案為：97%；

（6）該裝置缺陷為：沒有驅(qū)趕殘留氣體，導(dǎo)致CO2測量不準(zhǔn)確，空氣中的二氧化碳和水蒸氣也會進入E裝置，

故答案為：沒有驅(qū)趕殘留氣體；E裝置直接與空氣相通，會吸收空氣中的二氧化碳和水造成誤差。