下載:
某化學興趣小組有一次活動的內(nèi)容是:對一包鐵礦石粉末的組成進行探究,請你參與并回答有關問題.
[教師提醒]它由菱鐵礦(FeCO
3)、赤鐵礦(Fe
2O
3)、磁鐵礦(Fe
3O
4)三種固體粉末中的一種或兩種組成.
[提出猜想]試樣粉末主要成分可能有:①只是FeCO
3、②只是Fe
2O
3、③只是Fe
3O
4、④FeCO
3和Fe
2O
3、⑤FeCO
3和Fe
3O
4、⑥Fe
2O
3和Fe
3O
4.
[查閱資料](1)FeCO
3受熱易分解FeCO
3FeO+CO
2↑,常溫與可鹽酸反應放出CO
2:FeCO
3+2HCl=FeCl
2+CO
2↑+H
2O,
(2)鐵礦石粉末中的雜質(zhì)不參加反應.
[探究思路]先利用物質(zhì)的性質(zhì)不同設計實驗探究其成分,然后再選擇適當?shù)脑噭┖头椒ㄍㄟ^實驗測定其含量.(裝置內(nèi)空氣中的水蒸氣、CO
2忽略不計)
[實驗探究]
(1)取適量試樣粉末裝入試管中,加入適量的鹽酸,沒有氣泡產(chǎn)生,從而排除猜想中的
①④⑤
①④⑤
(填猜想中的序號).
(2)為進一步確定試樣粉末的組成,稱取該粉末10.0g裝入硬質(zhì)玻璃管中,在通風廚按如圖進行實驗.
開始時緩緩通入CO氣體,過一段時間后再加熱使其充分反應.待反應完全后,停止加熱,仍繼續(xù)通CO氣體直至玻璃管冷卻.反應前后稱量相關裝置和物質(zhì)的總質(zhì)量,其數(shù)據(jù)如下表:
|
反應前 |
反應后 |
a管 |
玻璃管和試樣粉末的總質(zhì)量為70.0g |
玻璃管和固體物質(zhì)的總質(zhì)量為67.6g |
b瓶 |
洗氣瓶和所盛溶液的總質(zhì)量為200.0g |
洗氣瓶和瓶中物質(zhì)的總質(zhì)量為206.6g |
[交流討論]
(3)為了防止溶液倒吸,本實驗最后停止加熱前是否需要先斷開裝置中a和b的連接處?
不需要
不需要
(填需要或不需要),理由是
因為一直通入CO氣體,B中溶液不會倒吸到A裝置中
因為一直通入CO氣體,B中溶液不會倒吸到A裝置中
.
(4)b裝置中可能會發(fā)生多個化學反應,任寫出其中1個反應的化學方程式:
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
.
[反思評價]
(5)本實驗的尾氣是否需處理?如需處理,請回答如何處理,如不需處理,請說明理由:
需要;在b裝置后放一燃著的酒精燈將剩余氣體燒掉
需要;在b裝置后放一燃著的酒精燈將剩余氣體燒掉
.
(6)通過計算確定,該鐵礦石試樣的主要成分,指出哪個猜想是正確的(已知鐵礦石的純度為80.0%).
解: