题目内容
【题目】某校化学兴趣小组设计了图示实验装置(图中省略了夹持仪器)来测定某铁碳合金中铁的质量分数。
(1)mg铁碳合金中加入过量浓硫酸,未点燃酒精灯前,A、B均无明显现象,其原因是:
① 常温下碳与浓硫酸不反应;②________________________。
(2)写出加热时A中碳与浓硫酸发生反应的化学方程____________________________。
(3)B中的现象是:_______________________;C的作用是:___________________。
(4)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________________(写表达式)。
(5)甲同学认为利用此装置测得铁的质量分数偏大,请你写出可能的原因:_____________________。
【答案】 常温下Fe遇浓硫酸发生钝化 C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O 品红溶液褪色 除尽反应产物中的SO2气体
×100% 装置内的CO2难以赶尽,导致E质量增重偏小
【解析】(1)常温下,铁与浓硫酸反应生成一层致密的氧化物保护膜,阻止内金属继续与浓硫酸反应,发生钝化现象,故答案为:常温下Fe遇浓硫酸发生钝化;
(2)碳与浓硫酸在加热的条件下生成二氧化硫、二氧化碳、水,反应方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O,故答案为:C+2H2SO4(浓)
CO2↑+2SO2↑+2H2O;
(3)A中生成的气体含有CO2、SO2,SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色;C装置的作用为除尽反应产物中的SO2气体,防止影响二氧化碳的质量测定,故答案为:品红溶液褪色;除尽反应产物中的SO2气体;
(4)E增重b g为二氧化碳的质量,根据碳元素守恒可知合金中碳元素的质量为bg,合金中铁的质量为mg-
bg=(m-
b)g,故铁的质量分数
=
,故答案为:
;
(5)装置内残留部分二氧化碳,未能被装置E完全吸收,导致测量的二氧化碳的质量偏小,即合金中碳元素的质量偏小,铁元素的质量增大,质量分数增大,故答案为:装置内的CO2难以赶尽,导致E质量增重偏小。
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【题目】某学习小组通过实验研究Na2O2与水的反应。
操作 | 现象 |
向盛有4.0g Na2O2的烧杯中加入50mL蒸馏水 | 剧烈反应,产生能使带火星木条复燃的气体,得到的无色溶液a |
向溶液a中滴入两滴酚酞 | ⅰ.溶液变红 ⅱ.10分钟后溶液颜色明显变浅,稍后,溶液变为无色 |
(1)Na2O2的电子式为___________。它与水反应的离子方程式是__________________。
(2)甲同学认为ⅱ中溶液褪色是溶液a中存在较多的H2O2,H2O2与酚酞发生了反应,并实验证实了H2O2的存在;取少量溶液a,加入试剂___________(填化学式),有气体产生。
(3)乙同学查阅资料获悉:用KMnO4可以氧化H2O2并测定其含量。取20.00mL溶液,用稀H2SO4酸化,用0.002mol/L KMnO4溶液滴定,产生气体,溶液褪色,至终点时共消耗10.00mL KMnO4溶液。
①实验中,滴定时KMnO4溶液应装在__________(酸或碱)式滴定管中。
②用单线桥标出该反应电子转移的方向和数目:_______________。
2MnO4-+5H2O2+6H+ = 2Mn2++5O2↑+8H2O。
③溶液a中 c(H2O2)=___________ mol/L。