Question

【题目】现有某铁碳合金（可看作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碳的质量分数，设计了如图所示的实验装置（夹持仪器已省略）。

(1)装置A中发生的反应除外，还有________________。

(2)请完成下列表格：

装置代号	B	C	D
所盛试剂	酸性溶液	①________	②____________
装置作用	③_____________	干燥气体	④___________

(3)若铁碳合金的质量为5.00g，充分反应后称得D装置增重0.66g，则合金中碳的质量分数为_______，若缺少E装置，则所测碳的质量分数_________（填“偏高”“偏低”或“无影响”）。

Answer 1

【答案】 碱石灰 吸收 吸收 3.6% 偏高

【解析】

装置A中发生反应铁和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，通过装置B中高锰酸钾溶液吸收二氧化硫气体，通过装置C中的浓硫酸干燥气体，通过装置D中碱石灰吸收二氧化碳气体，装置E是防止空气中二氧化碳、水蒸气进入装置D影响测定结果；

（1）铁和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；

（2）反应生成的二氧化硫、二氧化碳、水蒸气通过装置B中高锰酸钾溶液吸收二氧化硫气体，通过装置C中的浓硫酸干燥气体，通过装置D中碱石灰吸收二氧化碳气体，装置E是防止空气中二氧化碳、水蒸气进入装置D影响测定结果；

（3）若铁碳合金的质量为5.00g，充分反应后称得D装置增重0.66g为二氧化碳的质量，物质的量== 0.015mol，则碳元素守恒计算得到，合金中碳的质量分数，若缺少E装置，空气中水蒸气和二氧化碳进入装置D使二氧化碳质量增大；

（1）装置A中发生反应是铁和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，反应的化学方程式为：;；

答案为：；

（2）反应生成的二氧化硫、二氧化碳、水蒸气通过装置B中高锰酸钾溶液吸收二氧化硫气体，通过装置C中的浓硫酸干燥气体，通过装置D中碱石灰吸收二氧化碳气体，装置E是防止空气中二氧化碳、水蒸气进入装置D影响测定结果；

答案为：碱石灰；吸收SO2；吸收CO2；

（3）若铁碳合金的质量为5.00g，充分反应后称得D装置增重0.66g为二氧化碳的质量，物质的量==0.015mol，则碳元素守恒计算得到，合金中碳的质量分数=×100%=3.6%，若缺少E装置，空气中水蒸气和二氧化碳进入装置D使二氧化碳质量增大，测定结果偏高；

答案为：3.6%；偏高。