题目内容
现有一块铁碳合金，某化学兴趣小组为了测定合金中铁的质量分数，并探究浓硫酸的某些性质，设计了如图所示的实验装置进行实验（夹持仪器已省略），请你参与此项活动并回答相应的问题．
（1）以下有关合金的说法，正确的是 （填写字母）
A．铁碳合金的熔点高于纯铁和碳
B．铁碳合金的熔点介于纯铁和碳之间
C．铁碳合金的硬度大于纯铁
D．其他条件相同时，铁碳合金的耐腐蚀性强于纯铁
（2）按图示连接好装置，加入药品前，必需进行的操作是 ．称量F的质量，将m g合金样品放入A中，再通过B加入过量的浓硫酸．写出下列仪器的名称：A ，B ．
（3）未点燃酒精灯前，A中无明显现象，其原因是： ．
（4）点燃酒精灯，反应一段时间后，C、D中可观察到明显的现象．写出合金样品在A中反应的化学方程式（任写一个） ．
（5）C中的现象是 ，D中足量酸性KMnO4 溶液的作用是 ，由此可知浓硫酸具有 性．
（6）反应一段时间，待A中不再逸出气体时，停止加热，恢复到室温后，拆下F称重，F增重b g．则铁碳合金中铁的质量分数为 （写表达式）
（1）以下有关合金的说法，正确的是
A．铁碳合金的熔点高于纯铁和碳
B．铁碳合金的熔点介于纯铁和碳之间
C．铁碳合金的硬度大于纯铁
D．其他条件相同时，铁碳合金的耐腐蚀性强于纯铁
（2）按图示连接好装置，加入药品前，必需进行的操作是
（3）未点燃酒精灯前，A中无明显现象，其原因是：
（4）点燃酒精灯，反应一段时间后，C、D中可观察到明显的现象．写出合金样品在A中反应的化学方程式（任写一个）
（5）C中的现象是
（6）反应一段时间，待A中不再逸出气体时，停止加热，恢复到室温后，拆下F称重，F增重b g．则铁碳合金中铁的质量分数为
考点：探究物质的组成或测量物质的含量
专题：实验探究和数据处理题
分析：（1）依据合金的性质分析，合金的熔点低于各成分，硬度大于各成分，含有碳的铁合金在潮湿空气中易形成原电池反应，铁做负极被腐蚀；
（2）按图示连接好装置，加入药品前，必需进行的操作是检查装置的气密性；结合装置图中仪器作用和图象写出仪器的名称；
（3）常温下铁在浓硫酸中钝化，碳和浓硫酸在加热条件下才能反应；
（4）铁和过量浓硫酸加热反应生成硫酸铁、二氧化硫和水，碳和浓硫酸加热反应生成二氧化碳、二氧化硫、和水；
（5）装置C是检验二氧化硫气体存在的装置，品红试液变为无色；装置D是利用高锰酸钾溶液的强氧化性吸收二氧化硫；
（6）根据mg铁碳合金，加入过量浓硫酸，E增重bg，则生成二氧化碳的质量为bg，根据质量守恒定律，则可求出mg铁碳合金中含碳元素的质量进而求出铁的质量分数；
（2）按图示连接好装置，加入药品前，必需进行的操作是检查装置的气密性；结合装置图中仪器作用和图象写出仪器的名称；
（3）常温下铁在浓硫酸中钝化，碳和浓硫酸在加热条件下才能反应；
（4）铁和过量浓硫酸加热反应生成硫酸铁、二氧化硫和水，碳和浓硫酸加热反应生成二氧化碳、二氧化硫、和水；
（5）装置C是检验二氧化硫气体存在的装置，品红试液变为无色；装置D是利用高锰酸钾溶液的强氧化性吸收二氧化硫；
（6）根据mg铁碳合金，加入过量浓硫酸，E增重bg，则生成二氧化碳的质量为bg，根据质量守恒定律，则可求出mg铁碳合金中含碳元素的质量进而求出铁的质量分数；
解答：
解：（1）依据合金的性质分析，合金的熔点低于各成分，硬度大于各成分，含有碳的铁合金在潮湿空气中易形成原电池反应，铁做负极被腐蚀；
A．铁碳合金的熔点低于纯铁和碳，故A错误；
B．铁碳合金的熔点低于纯铁和碳，故B错误；
C．铁碳合金的硬度大于纯铁，故C正确；
D．其他条件相同时，含有碳的铁合金在潮湿空气中易形成原电池反应，铁做负极被腐蚀；铁碳合金的耐腐蚀性弱于纯铁，故D错误；
故答案为：C．
（2）关闭分液漏斗的活塞，在E装置后面连上一根导管，然后把最后导气管插入水，加热发生装置导气管冒气泡，停止加热上升一段水柱证明装置气密性好，按图示连接好装置，加入药品前，必需进行的操作是检查装置的气密性，A为蒸馏烧瓶，B为分液漏斗；
故答案为：检验装置气密性；蒸馏烧瓶，分液漏斗；
（3）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，常温下铁在浓硫酸中钝化，碳和浓硫酸在加热条件下才能反应，
故答案为：常温下Fe在浓硫酸中钝化，碳不与浓硫酸反应；
（4）铁和过量浓硫酸加热反应生成硫酸铁、二氧化硫和水，反应的化学方程式为：2Fe+6H2SO4（浓）
Fe2（SO4）3+3SO2↑+6H2O；
故答案为：铁和过量浓硫酸加热反应生成硫酸铁、二氧化硫和水，反应的化学方程式为：2Fe+6H2SO4（浓）
Fe2（SO4）3+3SO2↑+6H2O；
（5）装置C是检验二氧化硫气体存在的装置，品红试液变为无色，说明生成了二氧化硫，证明硫酸具有氧化性被还原为二氧化硫，装置D是利用高锰酸钾溶液的强氧化性吸收二氧化硫；反应产物生成二氧化硫气体说明浓硫酸具有强氧化性；
故答案为：品红溶液逐渐褪色；吸收二氧化硫防止其被碱石灰吸收，影响测定结果；强氧化性；
（6）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F装置并称重，F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=
g，则含铁的质量为mg-
g，铁的质量分数为
×100%；故答案为：
×100%；
A．铁碳合金的熔点低于纯铁和碳，故A错误；
B．铁碳合金的熔点低于纯铁和碳，故B错误；
C．铁碳合金的硬度大于纯铁，故C正确；
D．其他条件相同时，含有碳的铁合金在潮湿空气中易形成原电池反应，铁做负极被腐蚀；铁碳合金的耐腐蚀性弱于纯铁，故D错误；
故答案为：C．
（2）关闭分液漏斗的活塞，在E装置后面连上一根导管，然后把最后导气管插入水，加热发生装置导气管冒气泡，停止加热上升一段水柱证明装置气密性好，按图示连接好装置，加入药品前，必需进行的操作是检查装置的气密性，A为蒸馏烧瓶，B为分液漏斗；
故答案为：检验装置气密性；蒸馏烧瓶，分液漏斗；
（3）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，常温下铁在浓硫酸中钝化，碳和浓硫酸在加热条件下才能反应，
故答案为：常温下Fe在浓硫酸中钝化，碳不与浓硫酸反应；
（4）铁和过量浓硫酸加热反应生成硫酸铁、二氧化硫和水，反应的化学方程式为：2Fe+6H2SO4（浓）
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故答案为：铁和过量浓硫酸加热反应生成硫酸铁、二氧化硫和水，反应的化学方程式为：2Fe+6H2SO4（浓）
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（5）装置C是检验二氧化硫气体存在的装置，品红试液变为无色，说明生成了二氧化硫，证明硫酸具有氧化性被还原为二氧化硫，装置D是利用高锰酸钾溶液的强氧化性吸收二氧化硫；反应产物生成二氧化硫气体说明浓硫酸具有强氧化性；
故答案为：品红溶液逐渐褪色；吸收二氧化硫防止其被碱石灰吸收，影响测定结果；强氧化性；
（6）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F装置并称重，F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=
| 12b |
| 44 |
| 3b |
| 11 |
| 11m-3b |
| 11m |
| 11m-3b |
| 11m |
点评：本题考查了物质性质的探究实验方法，装置的特征分析，流程反应和试剂作用是解题关键，题目难度中等．
练习册系列答案
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| B、12.5% |
| C、14.3% |
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