某兴趣小组在实验室中模拟炼铁化学原理的实验,对固体产物成分等进行探究。【设计实验】用一氧化碳还原纯净的氧化铁粉...
问题详情:
某兴趣小组在实验室中模拟炼铁化学原理的实验,对固体产物成分等进行探究。
【进行实验】该小组按上述实验设计,在一定温度下进行了实验,测得下列数据:
①反应前玻璃管和内盛氧化铁粉末的总质量66.0g(玻璃管的质量为60.0g)
②反应后玻璃管和内盛黑*固体的总质量65.8g(冷却到室温称量)
【分析与讨论】本实验中,玻璃管内固体粉末由红*全部变为黑*。小明同学认为该黑*固体全部是铁,但小华同学提出了质疑,于是大家提出查阅资料。
【查阅资料】
① CO还原Fe2O3的固体产物的成分与反应温度、反应时间等因素有关
② CO还原Fe2O3的实验过程中固体产物可能有Fe3O4、FeO、Fe
③ NaOH溶液与石灰水相似,能吸收CO2,但不变浑浊
④
物质*质 | 四氧化三铁 | 氧化亚铁 | 氧化铁 | 铁粉 |
颜* | 黑* | 黑* | 红* | 黑* |
能否被磁铁吸引 | 能 | 不能 | 不能 | 能 |
【实验与猜想】
(1)该小组同学将反应后的黑*固体研磨后,再用磁铁吸引,发现黑*固体粉末全部能被吸引,则该黑*固体粉末中不可能含有 和
(2)进行猜想:黑*固体粉末可能a.全部为铁粉;b. ;c.
【得出结论】
(3)通过实验中获得的数据进行计算,得出黑*固体粉末为(写名称) 。
【反思与评价】
(4)一氧化碳还原氧化铁的实验中,若要得到铁可适当提高反应温度。
(5)实验装置图中采用虚线框内的装置,其作用有 。
A.收集CO B.吸收CO2 C.检验CO2
【实践应用】小明和他的同学想测定某赤铁矿石中Fe2O3的质量分数。用CO与10g赤铁矿石样品充分反应(杂质不参与反应),并将生成的气体用足量的NaOH溶液完全吸收,该溶液总质量与反应时间的变化关系如右图。
(6)上述反应产生CO2的质量为 g;
(7)计算该赤铁矿石中氧化铁的质量分数。(需要有计算过程,3分)
【回答】
(1)氧化铁 氧化亚铁(文字、符号均可,前后可颠倒)
(2)全部为四氧化三铁 铁粉与四氧化三铁的混合物(前后可颠倒) (3)四氧化三铁 (5)A、B (6)6.6
(7)解:设氧化铁的质量为X
Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2 ------1分(方程式书写)
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(质量分数计算)
答:赤铁矿中氧化铁的质量分数为80%。
知识点:金属及金属材料单元测试
题型:实验题
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