题目内容
现有铁、碳两种元素组成的合金，某实验小组为了研究该合金的性质并测定该合金中碳的质量分数，设计了如下实验方案和实验装置：Ⅰ．探究该合金的某些性质：
（1）取a g合金粉末放入蒸馏烧瓶，并加入足量浓硫酸，A、B中均无明显现象，原因是
（2）点燃酒精灯一段时间后，A中剧烈反应，请写出A中反应的化学方程式：
（3）在盛有BaCl2溶液的C试管中，除了导管口有气泡外，无其他明显现象，若将其分成两份，分别滴加下列溶液，将产生沉淀的化学式填入下表相应的位置．
| 滴加的溶液 | 氯水 | 氨水 |
| 沉淀的化学式 |
（4）装置F的作用是
（5）反应结束后，若U形管E增重m g，则合金中碳的质量分数为
（6）若将SO2气体通入含有n mol Na2S的溶液中，溶液中出现黄色浑浊，试分析该溶液最多能吸收SO2气体
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）常温下铁在浓硫酸中钝化；
（2）铁、碳与浓硫酸在加热条件下才能反应；
（3）二氧化硫具有还原性，能被氯气氧化为硫酸根离子；氨水没有强氧化性，不能氧化二氧化硫，据此回答；
（4）装置F盛有碱石灰，可以吸收空气中的水蒸气和CO2；
（5）碱石灰增加的质量可以确定反应中产生的二氧化碳的质量，根据实验原理结合元素守恒来计算；
（5）根据氧化还原反应分析计算．
（2）铁、碳与浓硫酸在加热条件下才能反应；
（3）二氧化硫具有还原性，能被氯气氧化为硫酸根离子；氨水没有强氧化性，不能氧化二氧化硫，据此回答；
（4）装置F盛有碱石灰，可以吸收空气中的水蒸气和CO2；
（5）碱石灰增加的质量可以确定反应中产生的二氧化碳的质量，根据实验原理结合元素守恒来计算；
（5）根据氧化还原反应分析计算．
解答：
解：铁和碳单质均可以和浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫，二氧化硫的检验可以用品红，吸收可以用高猛酸钾，将产生的二氧化碳用浓硫酸干燥，通入碱石灰，根据碱石灰增加的质量可以确定二氧化碳的质量，根据C元素守恒，可以计算碳单质的质量，进而计算碳的质量分数；
（1）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；
（2）点燃酒精灯一段时间后，A中剧烈反应，Fe、C都与浓硫酸反应，化学方程式为：2Fe+6H2SO4（浓）
Fe2（SO4）3+3SO2↑+6H2O、C+2H2SO4（浓）
CO2↑+2SO2↑+2H2O；
故答案为：2Fe+6H2SO4（浓）
Fe2（SO4）3+3SO2↑+6H2O、C+2H2SO4（浓）
CO2↑+2SO2↑+2H2O；
（3）二氧化硫具有还原性，在盛有BaCl2溶液的C试管中，通入氯水，二氧化硫能被氧化为硫酸根离子，生成BaSO4；氨水没有强氧化性，不能氧化二氧化硫，生成BaSO4；
故答案为：BaSO4、BaSO3；
（4）装置F防止外界空气中CO2、水蒸气进入E管，造成误差；故答案为：防止空气中的水蒸气和CO2进入E，减少实验误差；
（5）碱石灰增加的质量可以确定反应中产生的二氧化碳的质量，E增重m g，即生成二氧化碳的质量是mg，根据碳元素守恒，所以混合物中含有碳单质的物质的量是
mol，所以铁碳合金中碳的质量分数为
×100%=
×100%；若没有装置D，水蒸气会进入U形管，会使合金中碳的质量分数偏高，
故答案为：
×100、偏高；
（6）SO2气体通入含有n mol Na2S的溶液中，溶液中出现黄色浑浊，根据溶液最多能吸收SO2，生成NaHSO3和S；
发生反应：5SO2+2Na2S+2H2O=3S↓+4NaHSO3
5 2
2.5nmol nmol
故答案为：2.5n．
（1）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；
（2）点燃酒精灯一段时间后，A中剧烈反应，Fe、C都与浓硫酸反应，化学方程式为：2Fe+6H2SO4（浓）
| ||
| ||
故答案为：2Fe+6H2SO4（浓）
| ||
| ||
（3）二氧化硫具有还原性，在盛有BaCl2溶液的C试管中，通入氯水，二氧化硫能被氧化为硫酸根离子，生成BaSO4；氨水没有强氧化性，不能氧化二氧化硫，生成BaSO4；
故答案为：BaSO4、BaSO3；
（4）装置F防止外界空气中CO2、水蒸气进入E管，造成误差；故答案为：防止空气中的水蒸气和CO2进入E，减少实验误差；
（5）碱石灰增加的质量可以确定反应中产生的二氧化碳的质量，E增重m g，即生成二氧化碳的质量是mg，根据碳元素守恒，所以混合物中含有碳单质的物质的量是
| mg |
| 44g/mol |
| 12m |
| 44a |
| 3m |
| 11a |
故答案为：
| 3m |
| 11a |
（6）SO2气体通入含有n mol Na2S的溶液中，溶液中出现黄色浑浊，根据溶液最多能吸收SO2，生成NaHSO3和S；
发生反应：5SO2+2Na2S+2H2O=3S↓+4NaHSO3
5 2
2.5nmol nmol
故答案为：2.5n．
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．
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（D是
）
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| C、无色澄清透明的溶液中：MnO4- Al3+ SO42- K+ |
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下列物质不属于天然高分子化合物的是（ ）
| A、油脂 | B、淀粉 | C、纤维素 | D、蚕丝 |