某化学兴趣小组为了测定某铁碳合金(看成铁和碳两种单质的混合物)中铁的质量分数.并探究浓硫酸的某些性质.设计了如图所示的装置和方案进行实验．请回答下列问题:(1)在加热条件下.A中碳与浓硫酸发生反应的化学方程式是．(2)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后面连上一根导管.然后 .则证明装置的气密性良好．(3)若先称量E的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

某化学兴趣小组为了测定某铁碳合金（看成铁和碳两种单质的混合物）中铁的质量分数，并探究浓硫酸的某些性质，设计了如图所示的装置（夹持仪器已省略）和方案进行实验．
请回答下列问题：
（1）在加热条件下，A中碳与浓硫酸发生反应的化学方程式是

．
（2）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后面连上一根导管，然后

，则证明装置的气密性良好．
（3）若先称量E的质量，并将ag铁碳合金样品放入装置A中，再加入足量浓硫酸，待A中不再逸出气体时，停止加热，拆下E并称重，结果E增重bg．则铁碳合金中铁的质量分数为

（写计算表达式）．
（4）装置C的作用

，其中发生反应的离子方程式为

．
（5）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，原因是空气中的CO₂、H₂O进入E．你认为改进的方法是

．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．你认为其中的原因可能是

（写出一种即可）．

分析：（1）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；
（2）依据装置中的压强变化恒容液面变化分析检验，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；
（3）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；
（4）装置C是利用高锰酸钾溶液的强氧化性吸收二氧化硫；
（5）E装置后再连接一个盛碱石灰的干燥管防止空气中的二氧化碳、水蒸气进入干燥管；装置中生成的二氧化碳不能全部被碱石灰吸收．

解答：解：（1）碳和过量浓硫酸加热反应生成二氧化碳、二氧化硫和水，反应的化学方程式为：C+2H₂SO₄（浓）

△

CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O，
故答案为：C+2H₂SO₄（浓）

△

CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O；
（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，
故答案为：将导气管插入水中，加热烧瓶，导气管冒气泡，停止加热有一段水柱上升；
（3）称取ag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E装置并称重，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mg铁碳合金中含碳元素的质量为

12b

g，则含铁的质量为ag-

g，铁的质量分数为

11a-3b

11a

×100%，
故答案为：

11a-3b

11a

×100%；
（4）装置C是利用高锰酸钾溶液的强氧化性吸收二氧化硫，发生离子反应为5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺，
故答案为：吸收除去二氧化硫；5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺；
（5）E中所装试剂为碱石灰，可吸收空气中CO₂、H₂O使b增大，改进的方法是增加一个盛碱石灰的干燥管防止空气中的二氧化碳和水进入；装置中生成的二氧化碳不能全部被碱石灰吸收会导致测定结果偏低，
故答案为：E装置后再连接一个盛碱石灰的干燥管；反应产生的CO₂气体未能完全排到装置E中，导致b偏低．

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．