某校化学兴趣小组为了测定铁碳合金中铁的质量分数,并探究浓硫酸的某些性质,设计了如图所示的实验装置和实验方案(夹持仪器已省

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  • 解题思路:(2)仪器A为蒸馏烧瓶;常温下,Fe在浓硫酸中发生钝化,碳不与浓硫酸反应;

    (3)铁碳合金样品放入A中,再加入适量的浓硫酸加热,浓硫酸具有强氧化性和铁在加热条件下反应生成硫酸铁和二氧化硫水;碳和浓硫酸加热反应生成二氧化碳二氧化硫水,依据书写化学方程式的原则写出;B中品红的红色褪去是利用了二氧化硫的漂白性;通过现象证明浓硫酸生成了二氧化硫,表现了强氧化性;

    (4)铁、碳在硫酸溶液中形成原电池,能加快化学反应速率;

    (5)二氧化硫具有还原性,能被高锰酸钾氧化为硫酸根离子,装置C的作用是除去二氧化硫;D的作用是除去水蒸气,干燥二氧化碳;根据mg铁碳合金,加入过量浓硫酸,气体通过浓硫酸干燥后通入干燥管E,E中所装试剂为碱石灰,可吸收CO2;E增重bg,则生成二氧化碳的质量为bg,根据质量守恒定律,则可求出mg铁碳合金中含碳元素的质量进而求出铁的质量分数;

    (6)根据空气中的二氧化碳和水蒸气也会进入E装置.

    (2)仪器A为蒸馏烧瓶;常温下,Fe在浓硫酸中发生钝化,碳不与浓硫酸反应,没有二氧化硫生成,故A、B均无明显现象,

    故答案为:蒸馏烧瓶;常温下,Fe在浓硫酸中发生钝化,碳不与浓硫酸反应;

    (3)铁碳合金样品放入A中,再加入适量的浓硫酸加热,浓硫酸具有强氧化性和铁在加热条件下反应生成硫酸铁和二氧化硫水;碳和浓硫酸加热反应生成二氧化碳二氧化硫水,方程式分别为:2Fe+6H2SO4(浓)

    .

    Fe2(SO43+3SO2↑+6H2O或C+2H2SO4(浓)

    .

    CO2↑+2SO2↑+2H2O;B中品红的红色褪去是利用了二氧化硫的漂白性;通过现象证明浓硫酸生成了二氧化硫,表现了强氧化性,

    故答案为:2Fe+6H2SO4(浓)

    .

    Fe2(SO43+3SO2↑+6H2O;C+2H2SO4(浓)

    .

    CO2↑+2SO2↑+2H2O;品红溶液逐渐褪色;强氧化;

    (4)铁、碳在酸溶液中符合原电池的组成条件,形成原电池反应,能加快化学反应速率;

    故答案为:铁、碳在酸溶液中形成原电池;

    (5)装置C的作用是除去二氧化硫;D的作用是除去水蒸气,干燥二氧化碳;称取mg铁碳合金,加入过量浓硫酸,加热待A中不再逸出气体时,停止加热,拆下E装置并称重,E增重bg,则生成二氧化碳的质量为bg,根据质量守恒定律,则mg铁碳合金中含碳元素的质量=[bg/44g/mol]×12g/mol=[3b/11]g,则含铁的质量为mg-[3b/11]g,铁的质量分数=

    m−

    3b

    11

    a×100%=[11m−3b/11m]×100%;

    故答案为:除去二氧化硫;干燥二氧化碳;[11m−3b/11m]×100%;

    (6)空气中的二氧化碳和水蒸气也会进入E装置,所以在E装置后再接一个盛有碱石灰的干燥管;

    故答案为:在E装置后再接一个盛有碱石灰的干燥管,以空气中的二氧化碳和水蒸气也会进入E装置.

    点评:

    本题考点: 浓硫酸的性质实验.

    考点点评: 本题考查了物质性质的探究实验,装置分析,流程反应和试剂作用是解题关键,题目难度中等,熟悉装置及装置中每部分的作用是解答本题的关键.

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