题目内容
【题目】为测定某铁碳合金中铁的质量分数，并探究铁与浓硫酸的反应设计了图示实验装置。
(1)在装药品开始实验前要进行的操作是_____
(2)a 克铁碳合金中加入过量浓硫酸，未点燃酒精灯前，A 无明显现象，其原因是常温下①_____；②_____。
(3)写出加热时 A 中碳与浓硫酸发生反应的化学方程式_____。
(4)B 中的现象是：_____；C 的作用是：_____。
(5)待 A 中不再逸出气体时，停止加热，拆下 E 并称重，E 增重 bg。则铁碳合金中铁的质量分数为_____(写含 a、b 的表达式)。
(6)经测定，(5)中测得结果偏小，原因可能是_____。
【答案】检查装置气密性 碳与浓硫酸不反应 铁与浓硫酸发生钝化现象 C + 2H2SO4(浓) 
CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O 品红溶液褪色，或“颜色变浅” 除尽反应产物中的SO2气体 (11a－3b)/11a SO2未除尽，与E中碱石灰反应导致E增重偏大,故测定结果偏小
【解析】
由装置图可知，通过测定干燥管E的质量增重确定二氧化碳的质量，根据二氧化碳的质量计算铁碳合金中碳的质量，进而计算铁的质量，再计算合金中铁的质量分数，二氧化硫会影响二氧化碳的测定，进入干燥管E的气体应除去二氧化硫、且干燥。
（1）在装药品开始实验前要检查装置的气密性，故答案为：检查装置气密性；
（2）常温下Fe在浓硫酸中钝化，碳不与浓硫酸反应，故A、B均无明显现象，故答案为：碳与浓硫酸不反应；铁与浓硫酸发生钝化现象；
（3）加热条件下，Fe、碳都与浓硫酸反应，碳与浓硫酸反应生成二氧化硫、二氧化碳与水，反应方程式为：C + 2H2SO4(浓) 
CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O，故答案为：C + 2H2SO4(浓) CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O；
（4）由于二氧化硫具有漂白性，所以B装置中品红溶液褪色；由装置可知，实验是通过测定E装置碱石灰增重，测定二氧化碳的质量，进而测定铁的含量，碱石灰可以吸收二氧化硫，二氧化硫具有还原性，可以被酸性高锰酸钾氧化二除去，根据颜色变化确定二氧化硫是否除尽，故C的作用是除去二氧化硫并检验二氧化硫以除尽，故答案为：品红溶液褪色；除尽反应产物中的SO2气体；
（5）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为
×12g/mol=
g，则含铁的质量为(a-)g，铁的质量分数为
×100%=
×100%，故答案为：×100%；
（6）若没有完全除去混合气体中的二氧化硫，二氧化硫与碱石灰反应导致E增重偏大，铁的质量分数减小，故答案为：SO2未除尽，与E中碱石灰反应导致E增重偏大,故测定结果偏小。
