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)______.
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+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、2SO2,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-12 44
bg=(m-12 44
b)g,故铁的质量分数3 11
=(m-
b)g3 11 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CO2难以赶尽,导致E质量增重偏小;
(6)由装置图可知,SO2不一定能全部被品红KMnO4除去,E中碱石灰会吸收空气中的CO2、H2O等,
故答案为:SO2不一定能全部被品红KMnO4除去或E中碱石灰会吸收空气中的CO2、H2O等.