题目内容

现有某铁碳合金(铁和碳两种单质的混合物),某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,设计了下图所示的实验装置(夹持仪器已省略)和实验方案进行实验探究。

I 测定铁的质量分数:
(1)检查上述装置气密性的一种方法是:关闭分液漏斗的活塞,在E装置后面连上一根导管,然后__________________________________,则证明装置的气密性良好。
(2)称量E的质量,并将a g铁碳合金样品放入装置A中,再加入足量的浓硫酸,待A中不再逸出气体时,停止加热,拆下E并称重,E增重b g。铁碳合金中铁的质量分数为__________________________(写表达式)。
(3)装置C的作用______________________________________________。
(4)甲同学认为,依据此实验测得的数据,计算合金中铁的质量分数可能会偏低,原因是___________________________________________________________。
(5)乙同学按照甲同学认为改进实验,改进方法是______________但测得合金中铁的质量分数却偏高。你认为其中可能的原因是_________________。
Ⅱ 探究浓硫酸的某些性质:
(6)往A中滴加足量的浓硫酸,未点燃酒精灯前,A、B均无明显现象,其原因是:________________________________________________。
(7)A中铁与浓硫酸发生反应的化学方程式是_______________________。
(1)把导管放入盛有水的水槽中,微热烧瓶,如果导管口有气泡产生,停止加热后导管产生一段水柱(2分);(其他合理答案同样给分)
(2)×100% 或×100%(2分);注意表达式有多种
(3)除去CO2中的SO2(1分);
(4)空气中CO2、H2O进入E管使b增大。(2分)
(5)在装置E的后边再连接一个与E相同的装置(2分)
反应产生的CO2气体未能完全排到装置E中,导致b偏低。(2分)
(6)常温下,Fe被浓H2SO4钝化,碳不与浓H2SO4反应(2分);
(7)2Fe + 6 H2SO4(浓)Fe2(SO4)3+ 3SO2↑ + 6H2O(2分);

试题分析:(2)在装置A中发生Fe和C与浓硫酸的反应,产生CO2SO2和铁的氧化物,装置B检验SO2,装置C吸收SO2,装置D干燥气体的,装置E是吸收CO2的,E增重的质量b是CO2的质量。
C---------CO2
1              1
b/44   b/44  C的质量:12b/44="3" b/11  Fe质量分数:(a-3 b/11)/a)×100%=×100%
(4)b的质量越大,碳的质量大,a不变,铁的质量会减小。
(5)再连接一个装置E是为了吸收充分的CO2
练习册系列答案
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某兴趣小组在实验室用铜和硫酸为原料,采用多种方法制取硫酸铜,制备方法如下:
方法一
⑴甲同学取6.4 g铜片和10 mL 18 mol·L-1浓硫酸,放在试管中共热时发现,铜与热的浓硫酸反应后并没有得到预期的蓝色溶液,而是在试管底部看到白色沉淀。甲同学为了验证其中白色沉淀的主要成分,设计下列实验。
实验步骤:倾倒掉上层液体后,向所得白色的固体中加入适量蒸馏水,边加边搅拌。
实验现象:白色物质溶解,溶液变为蓝色。
实验结论:所得白色固体的化学式为                  。
(2)乙同学与甲同学做相同的实验,还观察到加热过程中,试管内壁上部析出少量淡黄色固体物质,持续加热,淡黄色固体物质又慢慢地溶于浓硫酸而消失,同时产生能使品红溶液褪色的气体,淡黄色固体消失的原因是(用化学反应方程式回答)                                                   。直到最后反应完毕,发现试管中还有铜片剩余。
方法二
(3)丙同学认为甲设计的实验方案不好,他自己设计的思路是:2Cu+O22CuO,CuO+H2SO4=CuSO4+H2O。
对比甲的方案,你认为丙同学的优点是①_________________________,②_                     
方法三
⑷丁同学取一铜片和稀硫酸放在试管中,再向其中滴入双氧水,发现溶液逐渐呈蓝色,写出反应的化学反应方程式                    。

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