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    8．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，并探究浓硫酸的某些性质，设计了图1所示的实验装置和实验方案（夹持仪器已省略）．

    I．探究浓硫酸的某些性质
    （1）按图示连接装置，检查装置的气密性，称量e的质量．
    （2）将a g铁碳合金样品放入A中，再加入适量的浓硫酸，仪器A的名称为蒸馏烧瓶．未点燃酒精灯前，A、B均无明显现象，其原因是常温下Fe在浓硫酸中钝化，碳不与浓硫酸反应．
    （3）点燃酒精灯一段时间后，A、B中可观察到明显的现象．写出A中发生反应的化学方程式2Fe+6H2SO4 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe2（SO4）3+3SO2↑+6H2O、C+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+2SO2↑+2H2O．B中的现象是品红溶液褪色．由此可得到浓硫酸具有强氧化性．
    （4）随着反应的进行，A中还可能发生某些离子反应，写出相应的离子方程式：Fe+2H+=Fe2++H2↑、2Fe3++Fe=3Fe2+．
    （5）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，还可能的原因是碳铁合金在酸溶液中形成原电池．
    Ⅱ．测定铁的质量分数
    （6）待A中固体完全消失并不再逸出气体时，停止加热，拆下E并称重，E增重b g．铁碳合金中铁的质量分数为1-$\frac{3b}{11a}$（写表达式）．
    （7）某同学认为上述方法较复杂，使用图2所示的装置和其他常用的实验仪器测定某些数据即可．为了培寧和準寧地计算出铁的质量分数，最简便的实验操作是C．（填标号）．
    A．用排水法测定H2的体积
    B．反应结束后，过滤、洙涤、干燥、称量残渣的质量
    C．测定反应前后装置和药品的总质量．

    分析 （2）仪器A为蒸馏烧瓶；常温下Fe在浓硫酸中钝化，碳不与浓硫酸反应；
    （3）加热条件下，Fe、碳都与浓硫酸反应，碳与浓硫酸反应生成二氧化硫、二氧化碳与水；
    二氧化硫具有漂白性，能使品红溶液褪色；
    反应中体现浓硫酸的强氧化性；
    （4）随反应进行浓硫酸变为稀硫酸，Fe足量时，铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁与氢气，Fe与生成硫酸铁反应生成硫酸亚铁；
    （5）碳铁合金形成原电池，原电池能加快化学反应速率；
    （6）根据ag铁碳合金，加入过量浓硫酸，E增重bg，则生成二氧化碳的质量为bg，根据质量守恒定律，则可求出mg铁碳合金中含碳元素的质量进而求出铁的质量分数；
    （7）实验装置图2利用铁和稀硫酸反应生成氢气，碳与稀硫酸不反应，A通过产生氢气的量可计算出合金中铁的质量，B称量残渣即为碳的质量，C测定反应前后装置和药品的总质量，质量差即为生成氢气的质量，再通过通过产生氢气的量可计算出合金中铁的质量，AB实验操作比C繁琐，选最简便的实验操作当然选C．

    解答 解：（2）仪器A为蒸馏烧瓶；常温下Fe在浓硫酸中钝化，碳不与浓硫酸反应，没有二氧化硫生成，故A、B均无明显现象，
    故答案为：蒸馏烧瓶；常温下Fe在浓硫酸中钝化，碳不与浓硫酸反应；
    （3）加热条件下，Fe、碳都与浓硫酸反应，铁和浓硫酸加热反应生成硫酸铁、二氧化硫和水，反应的化学方程式为：2Fe+6H2SO4 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe2（SO4）3+3SO2↑+6H2O，碳与浓硫酸反应生成二氧化硫、二氧化碳与水，反应方程式为：C+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+2SO2↑+2H2O；反应生成二氧化硫，二氧化硫具有漂白性，B装置中品红溶液褪色；
    反应中体现浓硫酸的强氧化性；
    故答案为：2Fe+6H2SO4 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe2（SO4）3+3SO2↑+6H2O、C+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+2SO2↑+2H2O；品红溶液褪色；强氧化；
    （4）随着反应进行浓硫酸变稀后，Fe足量时，铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁与氢气，Fe与生成硫酸铁反应生成硫酸亚铁，所以离子方程式为：Fe+2H+=Fe2++H2↑、2Fe3++Fe=3Fe2+，
    故答案为：Fe+2H+=Fe2++H2↑、2Fe3++Fe=3Fe2+；
    （5）碳铁合金在酸溶液中形成原电池，原电池能加快化学反应速率，
    故答案为：碳铁合金在酸溶液中形成原电池；
    （6）称取ag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E装置并称重，E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为$\frac{bg}{44g/mol}$×12g/mol=$\frac{3b}{11}$g，则含铁的质量为ag-$\frac{3b}{11}$g，铁的质量分数为$\frac{ag-\frac{3b}{11}g}{ag}$=1-$\frac{3b}{11a}$，
    故答案为：1-$\frac{3b}{11a}$；
    （7）因为铁碳合金中的铁可以与稀硫酸反应生成氢气，瓶总质量的减少量即为氢气的生成量，而铁的质量可以通过释放氢气的质量求出，进而计算铁的质量分数；测定反应前后装置和药品的总质量是最简便的实验操作；用排水法测定H2的体积增加实验操作收集时易损耗气体造成误差；反应结束后，过滤、洗涤、称量残渣的质量，需要过滤装置、天平称量等多部实验操作，增加操作仪器和步骤会对实验结果产生较多的误差，所以只有C是最简单的操作，
    故答案为：C．

    点评 本题考查物质组成含量测定、浓硫酸的性质及实验，熟悉装置及装置中每部分的作用是解答本题的关键，题目难度中等．

    练习册系列答案
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    A．公益调查--柴静雾霾调查《穹顶之下》发布，其中雾霾中的PM2.5属于胶体
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    （2）写出半水煤气在铜催化下实现CO变换的反应方程式CO+H2O$→_{△}^{Cu}$CO2+H2 ；
    若半水煤气中V（H2）：V（CO）：V（N2）=9：7：4，经CO变换后的气体中：V（H2）：V（N2）=4：1．
    （3）碱液吸收法是脱除二氧化碳的方法之一．有一吸收了二氧化碳的氢氧化钠洛液，为测定其溶液组成，采用双指示剂法进行滴定．
    步骤：用移液管量取V0mL的该溶液于锥形瓶中，先滴入1-2滴酚酞做指示剂，滴定达到终点时用去c mol．L-1的标准盐酸溶液VlmL，此时再向溶液中滴入1-2滴甲基橙做指示剂，达到滴定终点时又用去V2mL标准盐酸溶液．
    第二次滴定达到终点时的现象是当最后一滴标准液滴入，溶液恰好由黄色变橙色，且半分钟不变色．
    数据处理：通过Vl和V2的相对大小可以定性也可定量判断溶液的组成．
    若V1＞V2，写出此时的溶质的化学式Na2CO3和NaOH．
    若2V1=V2，写出此时溶液中离子浓度由大到小的顺序c（Na+）＞c（HCO3-）＞c（CO32-）＞c（OH-）＞c（H+）．
    讨论：若V1＜V2，在第一次滴定时未用标准盐酸润洗酸式滴定管，第二次滴定前发现并纠正了错误，则Na2CO3 （填化学式）浓度偏大．

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    3．为了测定人体新陈代谢呼出气体中CO2的体积分数，某学生课外小组设计了如图所示的实验装置．实验中用过量NaOH溶液吸收气体中的CO2，准确测量瓶Ⅰ中溶液吸收CO2后的增重及剩余气体的体积（实验时只用嘴吸气和呼气），请填空．
    （1）图中瓶Ⅱ的作用是除去吸入空气中的CO2．
    （2）对实验装置尚有如下A、B、C、D四种建议，你认为合理的是（填代号）D．
    A．在E处增加CaCl2干燥管                       
    B．在F处增加CaCl2干燥管
    C．在E和F两处增加CaCl2干燥管              
    D．不必增加干燥管
    （3）将插入溶液的管子下端改成具有多孔的球泡（图中的Ⅲ），有利于提高实验的准确度，其理由是可增大气体与溶液的接触面积，使气体中的CO2被充分吸收．
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    （5）实验中若猛吸猛呼，会造成不安全后果，猛吸时会把瓶1中的NaOH溶液吸入口中，猛呼时会把瓶II中的NaOH溶液吹出瓶外．

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    20．海水资源的综合利用十分重要，不需要通过化学变化就能够从海水中获得的物质是（　　）
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    根据设计要求回答：
    （1）反应开始后，C装置中的现象有黄绿色气体进入C，且颜色逐渐变浅，玻璃管内壁有油状液滴生成．
    （2）B装置有三种功能：①干燥反应气体；②均匀混合气体；③控制气流速度．
    （3）D装置的石棉中均匀混有KI粉末，其作用是吸收气体中的某成分，两者反应的化学方程式是2KI+Cl2=2KCl+I2．
    （4）E装置未直接用导管而改用球型干燥管的主要目的是防止倒吸．
    （5）E装置除生成盐酸外，还含有有机物，从E中分离出有机物的最佳方法为分液（填操作名称）．该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气主要成分为CH4、CH3Cl（填化学式）．

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    12．药物H的合成路线如图所示，试回答下列问题：

    （1）反应Ⅰ中X为烃，其氢的质量分数与苯相同，则X的名称乙炔．
    （2）写结构简式：A．D．
    （3）写出反应Ⅱ的反应条件： 浓硫酸、加热．
    （4）写出反应类型：A→B加成反应．C→D氧化反应．
    （5）写出G→H的化学反应方程式：．
    （6）写出两种满足下列条件的E的同分异构体的结构简式：、．
    ①发生银镜反应②苯环上有2个取代基③属于不同类别的有机物．

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