为探究某铁碳合金与浓硫酸在加热条件下的反应的部分产物并测定铁碳合金中铁元素的质量分数.某化学活动小组设计了下图所示的实验装置.并完成以下实验探究.F E (1)往圆底烧瓶中加入m g铁碳合金.并滴入过量浓硫酸.未点燃酒精灯前.A.B均无明显现象.其原因是:①常温下.Fe在浓硫酸中钝化,② .(2)反应一段时间后.从A中逸出气体的速率仍然较快.除因反应温� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

为探究某铁碳合金与浓硫酸在加热条件下的反应的部分产物并测定铁碳合金中铁元素的质量分数，某化学活动小组设计了下图所示的实验装置，并完成以下实验探究。

（1）往圆底烧瓶中加入m g铁碳合金，并滴入过量浓硫酸，未点燃酒精灯前，A、B均无明显现象，其原因是：①常温下，Fe在浓硫酸中钝化；②               。
（2）反应一段时间后，从A中逸出气体的速率仍然较快，除因反应温度较高外，还可能的原因是                                                    。
（3）装置B的作用是                                           。
（4）甲同学观察到装置C中有白色沉淀生成，他得出了使澄清石灰水变浑浊的气体是二氧化碳。
装置A中能产生二氧化碳的化学方程式为                            。
（5）乙同学认为甲同学的结论是错误的，他认为为了确认二氧化碳的存在，需在装置B-C之间添加装置M。装置E、F中盛放的试剂分别是                 、                 。
重新实验后观察到装置F中的现象是                      。
（6）有些同学认为合金中铁元素的质量分数可用KMnO₄溶液来测定。
（5Fe²⁺+ MnO₄^—+ 8H⁺==5Fe³⁺+ Mn²⁺+ 4H₂O）。
测定铁元素质量分数的实验步骤如下：
I．往烧瓶A中加入过量的还原剂使溶液中的Fe³⁺完全转化为Fe²⁺，过滤，得到滤液B；
II．将滤液B稀释为250 mL；
III．取稀释液25.00 mL，用浓度为c mol·L^—¹的酸性KMnO₄溶液滴定，三次滴定实验所需KMnO₄溶液体积的平均值为V mL。
①步骤Ⅱ中，将滤液B稀释为250 mL需要用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还必须要用到的是           ；
②丙同学设计了下列滴定方式（夹持仪器省略），最合理的是   。（填字母序号）

③滴定过程中（填“需要”或“不需要”）加入指示剂，如需要，应加入的指示剂是。
④铁碳合金中铁元素的质量分数为。

（15分）（1）常温下碳与浓硫酸不反应（1分）
（2）铁碳在酸溶液中形成原电池（1分）
（3）检验SO₂的存在（1分）
（4）C + 2H₂SO₄ (浓)CO₂↑+ 2SO₂↑+ 2H₂O（3分）
（5）酸性KMnO₄溶液或溴水（或其他合理答案）、品红溶液（各1分，共2分）
品红溶液不褪色或无明显现象（1分）
（6）①250mL容量瓶（1分）
②b（1分）
③不需要（1分）
④（3分）

解析试题分析：（1）铁碳合金含有铁和碳单质，常温下，铁北浓硫酸钝化，碳与浓硫酸不反应，因此无明显现象；（2）升高温度，化学反应速率加快；铁碳在酸溶液中形成原电池，化学反应速率也会加快；（3）装置B中品红溶液可以检验反应产物中是否存在SO₂；（4）装置A中产生CO₂的反应式为C + 2H₂SO₄ (浓)CO₂↑+ 2SO₂↑+ 2H₂O；（5）由于CO₂、SO₂都能使澄清石灰水变浑浊，检验CO₂前必须除去SO₂并检验SO₂是否除尽，由于SO₂具有还原性和漂白性，则E、F中分别盛有足量的酸性高锰酸钾溶液或溴水等、品红溶液；F中品红溶液不褪色或无明显变化，C中变浑浊，说明A中反应产物含有CO₂；（6）①配制250mL溶液需要使用250mL容量瓶；②酸性高锰酸钾溶液能腐蚀橡胶，故a错误；酸性高锰酸钾溶液不能玻璃，故b正确；酸性溶液能腐蚀橡胶，故c错误；③酸性高锰酸钾溶液既是氧化剂又是指示剂，因此滴定时不需要指示剂；由c?V可知，n(MnO₄^—)=c?V×10^—3mol，由5Fe²⁺+ MnO₄^—+ 8H⁺==5Fe³⁺+ Mn²⁺+ 4H₂O可知，n(Fe²⁺)=5c?V×10^—3mol，由稀释定律可知，滤液B中n(Fe²⁺)=×5c?V×10^—3mol，由铁元素守恒、n?M可知，铁合金中m(Fe)=×5c?V×10^—3×56g，则铁碳合金中铁元素的质量分数为×5c?V×10^—3×56/m×100%=。
考点：考查硫及其化合物的主要性质、影响化学反应速率的因素、SO₂和CO₂的检验、配制溶液、滴定原理、样品组成的测定等相关知识。

练习册系列答案

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相关习题

科目：高中化学 来源： 题型：实验题

某实验小组欲探究SO₂和Cl₂能否发生反应，设计如下图所示的实验装置进行实验。
（1）装置A中的反应为2KMnO₄+16HCl(浓) ="=" 2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，反应中的氧化剂是             ，生成71 g Cl₂转移的电子是               mol。
装置C中生成SO₂，反应的化学方程式是                                。
（2）装置B中蘸有NaOH溶液的棉花的作用是                              。
（3）打开A、C中分液漏斗的活塞，一段时间后关闭活塞。待反应完全后，小组同学又继续如下实验。
①甲同学取适量B中溶液于试管中，向其中滴加少量AgNO₃溶液，有白色沉淀生成。甲同学由此认为SO₂和Cl₂发生了反应，理由是该反应中生成了      （填离子符号）。
②乙同学认为甲同学的结论不合理，认为A中生成的Cl₂中混有杂质，应该在装置A、B间增加一个然后再按甲同学的方法即可得到正确结论。
乙同学认为Cl₂中混有的杂质是           ，洗气瓶中盛有试剂的名称是             。
③ 丙同学则认为甲、乙两位同学的结论均不合理。丙同学取适量B中溶液于试管中，向其中滴加少量溶液X，有白色沉淀生成，则可得出结论，即SO₂与Cl₂同时通入水中，可以发生反应。溶液X是     （填选项序号）。
A．BaCl₂溶液      B．Ba (OH)₂溶液       C．Ba (NO₃)₂溶液       D．品红溶液
SO₂与Cl₂同时通入水中反应的化学方程式是                         。

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科目：高中化学 来源： 题型：实验题

某化学兴趣小组为探究SO₂的性质，按下图所示装置进行实验。

已知：Na₂SO₃＋H₂SO₄(浓)Na₂SO₄＋SO₂↑＋H₂O
请回答下列问题：
（1）装置A中盛放浓硫酸的仪器名称是                      。
（2）实验过程中，C中的现象是               ，说明SO₂具有      性。
（3）实验过程中，观察到装置B中出现了明显的白色沉淀。为探究该白色沉淀的成分，该小组同学进行了如下实验：

根据实验事实判断该白色沉淀的成分是      （填化学式），产生该白色沉淀的原因可能是      （填字母编号）。
a．BaSO₃既不溶于水也不溶于酸
b．BaCl₂溶液中可能溶解有氧气
c．BaCl₂溶液中可能混有NaOH
d．由A制得的SO₂气体中可能混有氧气
（4）写出B中产生白色沉淀的离子方程式为：____________________________
（5）如果将装置A中的浓H₂SO₄换作浓HNO₃，对此实验是否有影响并明理由                                                            。

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科目：高中化学 来源： 题型：实验题

为探究亚硫酸钠的热稳定性，某研究性学习小组将无水亚硫酸钠隔绝空气加
热，并利用受热后的固体试样和下图所示的实验装置进行实验。请回答下列有关问题：

（1）查阅资料：无水亚硫酸钠隔绝空气受热到600℃才开始分解，且分解产物只有硫化钠
和另外一种固体。如果加热温度低于600℃，向所得冷却后固体试样中缓缓滴加稀盐酸至
足量，在滴加稀盐酸的整个过程中的物质的量浓度变化趋势为     ；
（2）如果加热温度为700℃，向所得冷却后固体试样中缓缓滴加稀盐酸至足量，观察到烧瓶中出现淡黄色沉淀，且有大量气泡产生，则反应生成淡黄色沉淀的离子方程式为                   ；此时在B、C两装置中可能观察到的现象为                           。
（3）在（2）中滴加足量盐酸后，烧瓶内除外，还存在另一种浓度较大的阴离子。为检验该阴离子，先取固体试样溶于水配成溶液。以下是检验该阴离子的两种实验方案你认为合理的方案是              （填“甲”或“乙”），请说明另一方案不合理的原因                                      。
方案甲：取少量试样溶液于试管中，先加稀，再加溶液，有白色沉淀生成，证明该离子存在。
方案乙：取少量试样溶液于试管中，先加稀HCl，再加溶液，有白色沉淀生成，证明该离子存在。
（4）写出固体加热到600℃以上分解的化学方程式                    。

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科目：高中化学 来源： 题型：实验题

某课外活动小组欲制取次氯酸钠和氯化钠的混合溶液，为提高次氯酸钠含量，用如图所示装置．图中瓶乙盛饱和食盐水，瓶丙盛浓硫酸，分液漏斗A中盛浓盐酸．(据资料显示：Cl₂与NaOH在不同温度下，产物不同．在较高温度下易生成NaClO₃)．

试回答：
(1)烧瓶B中盛         ，试管C中盛              .
(2)有同学认为可以省去某些装置，你认为怎样：
能否省去乙装置？              (填“能”或“不能”)，理由是

(3)有同学认为还必须加入某些装置，你认为怎样？                     (填“需要”或“不需要”)，如果你认为需要，请指出该装置的作用


(4)丁装置中冰水的作用是                                         ．

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科目：高中化学 来源： 题型：实验题

某校化学兴趣小组在探究铁与浓硫酸的反应时，将教材中铜与浓硫酸反应的实验装置(图Ⅰ)改为下图Ⅱ所示的装置。

请回答下列问题：
（1）写出图Ⅰ中虚框处发生反应的化学方程式_________。
（2）图Ⅱ实验装置与图Ⅰ相比较，其优点是：①能更好地吸收有毒气体SO₂，防止其污染环境；②_________。
（3）下列对导管a的作用分析中正确的是_________ (填字母)。
A．加热反应过程中，可上下移动导管a，起搅拌作用
B．停止加热，试管内的压强减小，从导管a进入的空气可增大试管A内的压强，防止倒吸
C．停止反应，撤装置之前往导管a中通入空气，可排除装置内的SO₂气体，防止其污染环境
（4）反应一段时间后，将试管A取下，然后将试管A中溶液倒入另一盛有适量水的试管D中。该小组同学为确定溶液中所存在的金属离子，进行下列探究过程。
①提出假设：
假设Ⅰ：只含有Fe³^＋。假设Ⅱ：_________。假设Ⅲ：_________。
②实验设计：
分别取少量试管D中溶液，选用提供的试剂，设计简单的实验检验溶液中所存在的金属离子。请填写下表空白(可以不填满，也可以增加)。
提供的试剂：稀盐酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO₄溶液。

步骤	所选试剂	现象及结论
1
2
3

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科目：高中化学 来源： 题型：实验题

某化学实验小组为了验证SO₂和Cl₂的漂白性，设计了如下图所示的实验装置。请回答下列问题：

（1）他们制备SO₂和Cl₂所依据的原理分别是：Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+SO₂↑、MnO₂+4HCl(浓)MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，则上图A、E装置中用来制Cl₂的装置是
（填序号），反应中盐酸所表现的性质是        ；
（2）反应开始后，发现B、D试管中的品红溶液都褪色，停止通气后，给B、D两个试管中的溶液加热，B试管中的现象是          ；
（3）装置C的作用是         ；
（4）NaOH（足量）溶液分别与两种气体反应的离子方程式是        、          ；
（5）该小组同学将两种气体混合后通入品红溶液，一段时间后，品红溶液几乎不褪色。查阅资料得知：两种气体按体积比1∶1混合，再与水反应可生成两种常见酸，因而失去漂白作用。该反应的化学方程式为              。

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科目：高中化学 来源： 题型：单选题

已知A、B、C、D之间的转化关系如图所示。下列说法正确的是

A．若A为Fe，D为氢气，则B一定为酸
B．若A、D为化合物，B为水，则C一定是气体单质
C．若A、B、C、D均为化合物，该反应一定属于复分解反应
D．若A、B、C、D均为10电子微粒，且C是可使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则D在常温下一定呈液态

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科目：高中化学 来源： 题型：单选题

已知X为中学化学中的一种常见的盐，F为淡黄色固体；M、N为常见的金属，N的最高价氧化物是耐火材料；H为气体单质，D为无色气体，在空气中会出现红棕色。各物质的转化关系如下图（部分反应产物已略去）。

请回答下列问题：
（1）X的化学式为                           。
（2）在反应①②③④中属于置换反应的是                  （填序号）。
（3）反应③的化学方程式为_________________________________。
（4）X溶液与F反应的总化学方程式为                                     。
（5）检验滤液A中金属离子的方法是                                    。
（6）若向100 mL盐X的溶液中加入10 g过量金属单质M的粉末，充分搅拌后，过滤，烘干得10.16g固体。则滤液A中溶质的物质的量浓度为_________。（假设溶液体积不变）

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