某興趣小組在實驗室中模擬鍊鐵化學原理的實驗,對固體產物成分等進行探究。【設計實驗】用一氧化碳還原純淨的氧化鐵粉...
問題詳情:
某興趣小組在實驗室中模擬鍊鐵化學原理的實驗,對固體產物成分等進行探究。
【進行實驗】該小組按上述實驗設計,在一定溫度下進行了實驗,測得下列資料:
①反應前玻璃管和內盛氧化鐵粉末的總質量66.0g(玻璃管的質量為60.0g)
②反應後玻璃管和內盛黑*固體的總質量65.8g(冷卻到室溫稱量)
【分析與討論】本實驗中,玻璃管內固體粉末由紅*全部變為黑*。小明同學認為該黑*固體全部是鐵,但小華同學提出了質疑,於是大家提出查閱資料。
【查閱資料】
① CO還原Fe2O3的固體產物的成分與反應溫度、反應時間等因素有關
② CO還原Fe2O3的實驗過程中固體產物可能有Fe3O4、FeO、Fe
③ NaOH溶液與石灰水相似,能吸收CO2,但不變渾濁
④
物質*質 | 四氧化三鐵 | 氧化亞鐵 | 氧化鐵 | 鐵粉 |
顏* | 黑* | 黑* | 紅* | 黑* |
能否被磁鐵吸引 | 能 | 不能 | 不能 | 能 |
【實驗與猜想】
(1)該小組同學將反應後的黑*固體研磨後,再用磁鐵吸引,發現黑*固體粉末全部能被吸引,則該黑*固體粉末中不可能含有 和
(2)進行猜想:黑*固體粉末可能a.全部為鐵粉;b. ;c.
【得出結論】
(3)通過實驗中獲得的資料進行計算,得出黑*固體粉末為(寫名稱) 。
【反思與評價】
(4)一氧化碳還原氧化鐵的實驗中,若要得到鐵可適當提高反應溫度。
(5)實驗裝置圖中採用虛線框內的裝置,其作用有 。
A.收集CO B.吸收CO2 C.檢驗CO2
【實踐應用】小明和他的同學想測定某赤鐵礦石中Fe2O3的質量分數。用CO與10g赤鐵礦石樣品充分反應(雜質不參與反應),並將生成的氣體用足量的NaOH溶液完全吸收,該溶液總質量與反應時間的變化關係如右圖。
(6)上述反應產生CO2的質量為 g;
(7)計算該赤鐵礦石中氧化鐵的質量分數。(需要有計算過程,3分)
【回答】
(1)氧化鐵 氧化亞鐵(文字、符號均可,前後可顛倒)
(2)全部為四氧化三鐵 鐵粉與四氧化三鐵的混合物(前後可顛倒) (3)四氧化三鐵 (5)A、B (6)6.6
(7)解:設氧化鐵的質量為X
Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2 ------1分(方程式書寫)
160 132
X 6.6g
160:132=X:6.6g X=8g ------1分(比例式解答)
Fe2O3%=(8g/10g)*100%=80% ------1分(質量分數計算)
答:赤鐵礦中氧化鐵的質量分數為80%。
知識點:金屬及金屬材料單元測試
題型:實驗題
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