某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)m g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,
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某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)m g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,
题型:门头沟区模拟
难度:
来源:
某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)m g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式______.
(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b g.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:______.
(6)本套装置在设计上存在缺陷,其中导致测得铁的质量分数偏低的是(答一条即可)______.
答案
由装置图可知,该实验原理:通过测定干燥管E的质量增重确定二氧化碳的质量,根据二氧化碳的质量计算铁碳合金中碳的质量,进而计算铁的质量,再计算合金中铁的质量分数.故二氧化硫会影响二氧化碳的测定,进入干燥管E的气体应除去二氧化硫、且干燥.
(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+2H
2
SO
4
(浓)
△
.
CO
2
↑+2SO
2
↑+2H
2
O,
故答案为:C+2H
2
SO
4
(浓)
△
.
CO
2
↑+2SO
2
↑+2H
2
O;
(3)A中生成的气体含有CO
2
、2SO
2
,SO
2
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SO
2
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SO
2
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
12
44
bg,合金中铁的质量为mg-
12
44
bg=(m-
3
11
b)g,故铁的质量分数
(m-
3
11
b)g
mg
=
11m-3b
11m
,
故答案为:
11m-3b
11m
;
(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CO
2
难以赶尽,导致E质量增重偏小;
(6)由装置图可知,SO
2
不一定能全部被品红KMnO
4
除去,E中碱石灰会吸收空气中的CO
2
、H
2
O等,
故答案为:SO
2
不一定能全部被品红KMnO
4
除去或E中碱石灰会吸收空气中的CO
2
、H
2
O等.
举一反三
下列四个反应中,酸所体现的性质与其他三者有所不同的是( )
A.Cu+2H
2
SO
4
△
CuSO
4
+SO
2
↑+2H
2
O
B.H
2
S+H
2
SO
4
→S↓+SO
2
↑+2H
2
O
C.Ag+2HNO
3
→AgNO
3
+NO
2
↑+H
2
O
D.3Fe
3
O
4
+28HNO
3
→9Fe(NO
3
)
3
+NO↑+14H
2
O
题型:浦东新区二模
难度:
|
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为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组用碳素钢(即铁和碳的合金)进行了以下探究活动:
探究一:
(1)将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中,10分钟后移入硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,铁钉表面无明显变化,其原因是______.
(2)称取碳素钢6.0g放入15.0ml浓硫酸中,加热,充分反应后得到溶液X并收集到混合气体Y.
①甲同学认为X中除Fe
3+
之外还可能含有Fe
2+
.若要确认其中的Fe
2+
,应选用______(选填序号).
A.KSCN溶液和氯水 B.铁粉和KSCN溶液 C.浓氨水 D.酸性KMnO
4
溶液
②乙同学取560mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中,发生SO
2
+Br
2
+2H
2
O=2HBr+H
2
SO
4
反应,然后加入足量BaCl
2
溶液,经适当操作后得干燥固体4.66g.由此推知气体Y中SO
2
的体积分数为______.
探究二:
根据上述实验中SO
2
体积分数的分析,丙同学认为气体Y中还可能含有Q
1
和Q
2
两种气体,其中Q
1
气体,在标准状况下,密度为0.0893g•L
-1
.为此设计了下列探究实验装置(假设有关气体完全反应).
(3)装置B中试剂的作用是______
(4)分析Y气体中的Q
2
气体是如何生成的______(用化学方程式表示).
(5)已知洗气瓶M中盛装澄清石灰水,为确认Q
2
的存在,需在装置中添加洗气瓶M于______(填序号).
A.A之前 B.A-B间 C.B-C间 D.C-D间
(6)如果气体Y中含有Q
1
,预计实验现象应是______.
题型:不详
难度:
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浓硫酸能使蓝矾由蓝色慢慢变成白色,那么造成这种变化是因为浓硫酸具有( )
A.酸性
B.强氧化性
C.脱水性
D.吸水性
题型:不详
难度:
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硫酸是基础化学工业的重要的产品.它是许多化工生产的原料,大量用于制化肥,如磷肥、氮肥等.某化学兴趣小组围绕浓硫酸及其盐的性质进行如下探究,请你回答:
(1)将适量的蔗糖放入一烧杯中,再加入浓硫酸,观察到蔗糖变黑,体积膨胀,并产生刺激性气味的气体.该实验表明浓硫酸具有______.(填序号)
A.强酸性B.强氧化性C.脱水性D.吸水性
(2)取一小粒金属钠,小心放入盛有硫酸铜稀溶液的烧杯中,用漏斗倒扣在烧杯上,观察到金属钠在液面上四处游动,有大量气泡生成,收集产生的气体并点燃,火焰呈淡蓝色,该气体是______(填化学式).溶液中立即有蓝色沉淀生成,写出生成蓝色沉淀的离子方程式______.
(3)“绿色化学”要求综合考虑经济、技术、环保等方面来设计化学反应路线.若以铜为原料制取硫酸铜,通过以下两种方法均可以制得硫酸铜:
方法1:铜屑在空气中灼烧后,在加热条件下与稀硫酸反应.
方法2:铜与浓硫酸在加热条件下反应.请写出制取过程中发生反应的化学方程式.
方法1:______.方法2:______.
从原料利用率、环境保护等角度对比,应该选用哪种方法______.
(4)明矾KAl(SO
4
)
2
•12H
2
O是一种很好的净水剂,请用简要的文字描述其原理______.
题型:不详
难度:
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通常情况下,既能用浓硫酸干燥,又能用碱石灰干燥的是( )
A.HCl
B.Cl
2
C.NH
3
D.NO
题型:不详
难度:
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