Question

【題目】某校化學興趣小組設計了圖示實驗裝置（圖中省略了夾持儀器）來測定某鐵碳合金中鐵的質量分數。

（1）mg鐵碳合金中加入過量濃硫酸，未點燃酒精燈前，A、B均無明顯現象，其原因是：

① 常溫下碳與濃硫酸不反應；②________________________。

（2）寫出加熱時A中碳與濃硫酸發生反應的化學方程____________________________。

（3）B中的現象是：_______________________；C的作用是：___________________。

（4）待A中不再逸出氣體時，停止加熱，拆下E并稱重，E增重bg．則鐵碳合金中鐵的質量分數為________________（寫表達式）。

（5）甲同學認為利用此裝置測得鐵的質量分數偏大，請你寫出可能的原因：_____________________。

Answer 1

【答案】 常溫下Fe遇濃硫酸發生鈍化 C+2H2SO4（濃） CO2↑+2SO2↑+2H2O 品紅溶液褪色 除盡反應產物中的SO2氣體 ×100% 裝置內的CO2難以趕盡，導致E質量增重偏小

【解析】(1)常溫下，鐵與濃硫酸反應生成一層致密的氧化物保護膜，阻止內金屬繼續與濃硫酸反應，發生鈍化現象，故答案為：常溫下Fe遇濃硫酸發生鈍化；

(2)碳與濃硫酸在加熱的條件下生成二氧化硫、二氧化碳、水，反應方程式為C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2O，故答案為：C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2O；

(3)A中生成的氣體含有CO2、SO2，SO2具有漂白性，能使品紅溶液褪色；C裝置的作用為除盡反應產物中的SO2氣體，防止影響二氧化碳的質量測定，故答案為：品紅溶液褪色；除盡反應產物中的SO2氣體；

(4)E增重b g為二氧化碳的質量，根據碳元素守恒可知合金中碳元素的質量為bg，合金中鐵的質量為mg-bg=(m-b)g，故鐵的質量分數=，故答案為： ；

(5)裝置內殘留部分二氧化碳，未能被裝置E完全吸收，導致測量的二氧化碳的質量偏小，即合金中碳元素的質量偏小，鐵元素的質量增大，質量分數增大，故答案為：裝置內的CO2難以趕盡，導致E質量增重偏小。