现有某铁碳合金,某化学兴趣小组为了测定铁碳合金中铁的质量分数,并探究浓硫酸的还原产物,设计了如图所示的实验装置和实验方案(夹持仪器已省略),请你参与此项活动并回答相应

时间:2024-04-30 20:46:42 5A范文网 浏览: 平时作业 我要投稿

问题描述:

现有某铁碳合金,某化学兴趣小组为了测定铁碳合金中铁的质量分数,并探究浓硫酸的还原产物,设计了如图所示的实验装置和实验方案(夹持仪器已省略),请你参与此项活动并回答相应问题.
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Ⅰ探究浓硫酸的某些性质
(1)该装置的链接顺序a ___
(2)点燃酒精灯一段时间后,A中可观察到明显的现象.写出A中发生反应的化学方程式 ___、 ___.
(3)反应一段时间后,从A中逸出气体的速率仍然较快,除因温度较高,反应放热外,还可能的原因是 ___.
Ⅱ测定铁的质量分数
(4)待A中不再逸出气体时,停止加热,拆下C并称重.C增重b?g.铁碳合金中铁的质量分数为 ___(写表达式).
(5)某同学认为上述方法较复杂,而且测出的数值可能偏大,其原因 ___.

最佳答案

(1)铁碳合金样品放入A中,再加入适量的浓硫酸加热,浓硫酸具有强氧化性和铁在加热条件下反应生成硫酸铁、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,二氧化硫具有漂白性,应先检验二氧化硫,用品红溶液,然后用过量高锰酸钾除去二氧化硫,用浓硫酸干燥后,剩余二氧化碳被碱石灰吸收,故连接顺序为:a h?i?c?b?f?g?d;故答案为:h?i?c?b?f?g?d;
(2)铁碳合金样品放入A中,再加入适量的浓硫酸加热,浓硫酸具有强氧化性和铁在加热条件下反应生成硫酸铁、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,依据书写化学方程式的原则写出2Fe+6H2SO4(浓)

??△??
.
?
Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O,C+2H2SO4(浓)
??△??
.
?
CO2↑+2SO2↑+2H2O;
故答案为:2Fe+6H2SO4(浓)
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.
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Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O,C+2H2SO4(浓)
??△??
.
?
CO2↑+2SO2↑+2H2O;
(3)铁碳在酸溶液中符合原电池的组成条件,形成原电池反应,原电池能加快化学反应速率,故答案为:铁、碳在酸溶液中形成原电池;
(4)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C装置并称重,C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=
bg
44g/mol
×12g/mol=
3b
11
g,则含铁的质量为mg-
3b
11
g,铁的质量分数=
m-
3b
11
m
×100%=
11m-3b
11m
×100%,

故答案为:
11m-3b
11m
×100%;
(5)反应产生的CO2气体未能完全排到装置C中,则C增加的质量偏小,所以碳的质量会偏小,铁的质量分数会偏高,故答案为:反应产生的CO2气体未能完全排到装置C中,则C增加的质量偏小,所以碳的质量会偏小,铁的质量分数会偏高.

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