Question

【题目】某校化学兴趣小组设计了图示实验装置（图中省略了夹持仪器）来测定某铁碳合金中铁的质量分数。

（1）mg铁碳合金中加入过量浓硫酸，未点燃酒精灯前，A、B均无明显现象，其原因是：

① 常温下碳与浓硫酸不反应；②________________________。

（2）写出加热时A中碳与浓硫酸发生反应的化学方程____________________________。

（3）B中的现象是：_______________________；C的作用是：___________________。

（4）待A中不再逸出气体时，停止加热，拆下E并称重，E增重bg．则铁碳合金中铁的质量分数为________________（写表达式）。

（5）甲同学认为利用此装置测得铁的质量分数偏大，请你写出可能的原因：_____________________。

Answer 1

【答案】 常温下Fe遇浓硫酸发生钝化 C+2H2SO4（浓） CO2↑+2SO2↑+2H2O 品红溶液褪色 除尽反应产物中的SO2气体 ×100% 装置内的CO2难以赶尽，导致E质量增重偏小

【解析】(1)常温下，铁与浓硫酸反应生成一层致密的氧化物保护膜，阻止内金属继续与浓硫酸反应，发生钝化现象，故答案为：常温下Fe遇浓硫酸发生钝化；

(2)碳与浓硫酸在加热的条件下生成二氧化硫、二氧化碳、水，反应方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O，故答案为：C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O；

(3)A中生成的气体含有CO2、SO2，SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色；C装置的作用为除尽反应产物中的SO2气体，防止影响二氧化碳的质量测定，故答案为：品红溶液褪色；除尽反应产物中的SO2气体；

(4)E增重b g为二氧化碳的质量，根据碳元素守恒可知合金中碳元素的质量为bg，合金中铁的质量为mg-bg=(m-b)g，故铁的质量分数=，故答案为： ；

(5)装置内残留部分二氧化碳，未能被装置E完全吸收，导致测量的二氧化碳的质量偏小，即合金中碳元素的质量偏小，铁元素的质量增大，质量分数增大，故答案为：装置内的CO2难以赶尽，导致E质量增重偏小。