Question

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______________________。

Answer 1

（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。