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bg。铁碳合金中铁的质量分数为_____________________________________________（写表达式）。

（3）装置C中反应的离子方程式为________________________________________。

（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，原因是空气中CO₂、H₂O进入E管使b增大。你认为改进的方法是____________________________________.

（5）乙同学认为，即使甲同学认为的偏差得到改进，依据此实验测得合金中铁的质量分

数也可能会偏离。你认为其中的原因是_________________________________________。

Ⅱ.探究浓硫酸的某些性质：

（6）往A中滴加足量的滚硫酸，未点燃酒精灯前，A、B均无明显现象，其原因是：

_____________________________________________________________________。

（7）将A中固体换为金属铜则与浓硫酸发生反应的化学方程式是__________________

_______________________，反应中浓硫酸表现出的性质是______________________。

【答案】

（1）把导管放入盛水的水槽中，微热烧瓶，如果导管口有气泡产生，停止加热后导管口产生一段稳定的水柱。（2分）

（2）(11a-3b)/11a×100℅（2分）

（3）2MnO₄^-+5SO₂+2H₂O=2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺（2分）

（4）在装置E的后边再连接一个与E相同的装置。（2分）

（5）反应产生的CO₂气体未能完全排到装置E中，导致b偏低。

（6）常温下，铁被浓硫酸钝化，碳不与浓硫酸反应。（2分）

（7） 2H₂SO₄(浓)+CuCuSO₂+ SO₂↑+2H₂O; （2分）酸性和强氧化性（2分）

【解析】

试题分析：（1）用微热法检验密封装置的气密性。

（2）E增重bg,是CO₂的质量，可以计算碳的质量3b/11g,铁的质量 (a-3b/11)g, 铁的质量分数为(11a-3b)/11a×100℅.

（3）装置C中是K MnO₄溶液，有强氧化性,能和有还原性的SO₂反应，离子方程式为2MnO₄^-+5SO₂+2H₂O=2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺。

（4）为防止空气中CO₂、H₂O进入E管，可以在E的后边再连接一个与E相同的装置，吸收空气中CO₂、H₂O。

（5）反应结束后，装置内还有生成的气体残留。

（6）常温下，铁被浓硫酸钝化，碳不与浓硫酸反应。

（7）铜与浓硫酸加热的条件下发生反应，生成CuSO₂和 SO₂。

考点：浓硫酸的性质；通过实验来测定物质的纯度。

练习册系列答案

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，原因是空气中CO₂、H₂O进入E管使b增大．你认为改进的方法是

．
（5）乙同学认为，即使甲同学认为的偏差得到改进，依据此实验测得合金中铁的质量分数也可能会偏高．你认为其中的原因是

．
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

，反应中浓硫酸表现出的性质是

．

现有某铁碳合金（铁和碳两种单质的混合物），k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．

（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）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：

．
（3）A中铁与浓硫酸发生反应的化学方程式是

，
（4）装置C的作用

．
（5）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）．
（6）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，原因是空气中CO₂、H₂O进入E管使b增大．你认为改进的方法是

．
（7）乙同学认为，即使甲同学认为的偏差得到改进，依据此实验测得合金中铁的质量分数也可能会偏高．你认为其中的原因是

．

（12分）现有某铁碳合金，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和实验方案（夹持仪器已省略），请你参与此项活动并回答相应问题。

Ⅰ 探究浓硫酸的某些性质：

⑴按图示的连接装置，检查装置的气密性，称量E的质量。

⑵将a g铁碳合金样品放入A中，再加入适量的浓硫酸。仪器A的名称为________。未点燃酒精灯前，A、B均无明显现象，其原因是：_____________________________。

⑶点燃酒精灯一段时间后，A、B中可观察到明显的现象。写出A中发生反应的化学方程式________________________________（只写一个）。B中的现象是______________,由此可得到浓硫酸具有____________性。

⑷随着反应的进行，A中还可能发生某些离子反应。写出相应的离子方程式______________（只写一个）。

⑸反应一段时间后，从A中逸出气体的速率仍然较快，除因温度较高，反应放热外，还可能的原因是_____________________________________。

Ⅱ 测定铁的质量分数：

⑹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）。

⑺某同学认为上述方法较复杂，使用下图所示的装置和其它常用实验仪器测定某些数据即可。

为了快速和准确的计算出铁的质量分数，最简便的实验操作是__________（填写代号）。

A．用排水法测定H₂的体积

B．反应结束后，过滤、洗涤、干燥、称量残渣的质量

C．测定反应前后装置和药品的总质量。

现有某铁碳合金（铁和碳两种单质的混合物），k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．

（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）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：．
（3）A中铁与浓硫酸发生反应的化学方程式是，
（4）装置C的作用．
（5）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）．
（6）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，原因是空气中CO₂、H₂O进入E管使b增大．你认为改进的方法是．
（7）乙同学认为，即使甲同学认为的偏差得到改进，依据此实验测得合金中铁的质量分数也可能会偏高．你认为其中的原因是__．

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