Question

7．為測定鋼鐵中的含碳量，設(shè)計(jì)如圖裝置．鋼鐵樣品在裝置A中煅燒時(shí)，氣體產(chǎn)物只有CO₂和SO₂．

（1）鋼樣處理成粉末的主要目的是增大反應(yīng)物的接觸面積，鋼樣中的Fe₃C煅燒時(shí)的化學(xué)方程式為
Fe₃C+3O₂$\frac{\underline{\;煅燒\;}}{\;}$Fe₃O₄+CO₂．
（2）實(shí)驗(yàn)室用KClO₃和MnO₂制備O₂的化學(xué)方程式為2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑，MnO₂中Mn的化合價(jià)為+4．
（3）裝置B的作用是驗(yàn)證產(chǎn)物中含有二氧化硫，裝置B中的現(xiàn)象是紫色的高錳酸鉀溶液褪色．
（4）裝置C的作用是吸收水蒸氣，若無裝置C，則測定結(jié)果偏大（填“偏大”“無影響”或“偏小”）．
（5）裝置D的作用是吸收二氧化碳，裝置E的作用是吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣．
（6）鋼樣中加入某物質(zhì)可降低煅燒溫度，為不影響測定結(jié)果，該物質(zhì)在組成上需滿足的條件是不與鋼中的各種成分反應(yīng)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)鋼樣處理成粉末的主要目的是：增大反應(yīng)物的接觸面積，化學(xué)反應(yīng)前后原子個(gè)數(shù)不變進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下加熱生成氯化鉀和氧氣，以及化合價(jià)代數(shù)和為零進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，可以將二氧化硫氧化成三氧化硫進(jìn)行分析；
（4）根據(jù)濃硫酸具有吸水性進(jìn)行分析；
（5）根據(jù)堿石灰可以吸收二氧化碳和水蒸氣進(jìn)行分析；
（6）根據(jù)催化劑的定義進(jìn)行分析．

解答 解：（1）鋼樣處理成粉末的主要目的是：增大反應(yīng)物的接觸面積，化學(xué)反應(yīng)前后原子個(gè)數(shù)不變，反應(yīng)物中有3個(gè)鐵原子，6個(gè)氧原子，1個(gè)碳原子，生成物中有1個(gè)碳原子，2個(gè)氧原子，所以空白處是Fe₃O₄；
（2）氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下加熱生成氯化鉀和氧氣，化學(xué)方程式為：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑，在二氧化錳中氧元素的化合價(jià)是-2價(jià)，設(shè)錳元素的化合價(jià)為x
x+（-2）×2=0
x=+4
所以錳元素的化合價(jià)是+4價(jià)；
（3）高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，可以將二氧化硫氧化成三氧化硫，所以裝置B的作用是驗(yàn)證產(chǎn)物中含有二氧化硫，裝置B中的現(xiàn)象是紫色的高錳酸鉀溶液褪色；
（4）濃硫酸具有吸水性，所以裝置C的作用是吸收水蒸氣，若無裝置C，裝置D會(huì)吸收二氧化碳和水蒸氣，測定結(jié)果偏大；
（5）堿石灰可以吸收二氧化碳和水蒸氣，所以裝置D的作用是吸收二氧化碳，裝置E的作用是吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣；
（6）加入某物質(zhì)可降低煅燒溫度，為不影響測定結(jié)果，所以該物質(zhì)在組成上需滿足的條件是不與鋼中的各種成分反應(yīng)．
故答案為：（1）增大反應(yīng)物的接觸面積，F(xiàn)e₃O₄；
（2）2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑，+4；
（3）驗(yàn)證產(chǎn)物中含有二氧化硫，紫色的高錳酸鉀溶液褪色；
（4）吸收水蒸氣，偏大；
（5）吸收二氧化碳，吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣；
（6）不與鋼中的各種成分反應(yīng)．

點(diǎn)評(píng) 在解此類題時(shí)，首先分析題中考查的問題，然后結(jié)合學(xué)過的知識(shí)和題中的提示進(jìn)行解答．