某興趣小組在實驗室中模擬煉鐵化學原理的實驗,對固體產(chǎn)物成分等進行探究.
【設計實驗】用一氧化碳還原純凈的氧化鐵粉末,實驗裝置如圖1.
【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,測得下列數(shù)據(jù):
①反應前玻璃管和內(nèi)盛氧化鐵粉末的總質量66.0g(玻璃管的質量為60.0g)
②反應后玻璃管和內(nèi)盛黑色固體的總質量65.8g(冷卻到室溫稱量)
【分析與討論】本實驗中,玻璃管內(nèi)固體粉末由紅色全部變?yōu)楹谏∶魍瑢W認為該黑色固體全部是鐵,但小華同學提出了質疑,于是大家提出查閱資料.
【查閱資料】
①CO還原Fe
2O
3的固體產(chǎn)物的成分與反應溫度、反應時間等因素有關;
②CO還原Fe
2O
3的實驗過程中固體產(chǎn)物可能有Fe
3O
4、FeO、Fe;
③NaOH溶液與石灰水相似,能吸收CO
2,但不變渾.
④
物質性質 |
四氧化三鐵 |
氧化亞鐵 |
氧化鐵 |
鐵粉 |
顏色 |
黑色 |
黑色 |
紅色 |
黑色 |
能否被磁鐵吸引 |
能 |
不能 |
不能 |
能 |
【實驗與猜想】
(1)該小組同學將反應后的黑色固體研磨后,再用磁鐵吸引,發(fā)現(xiàn)黑色固體粉末全部能被吸引,則該黑色固體粉末中不可能含有氧化鐵和
.
(2)進行猜想:黑色固體粉末可能 a.全部為鐵、b.
、c.
.
【得出結論】
(3)通過實驗中獲得的數(shù)據(jù)進行計算,得出黑色固體粉末為(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)實驗裝置圖中采用虛線框內(nèi)的裝置,其作用有
.
A.收集CO B.吸收CO
2 C.檢驗CO
2【實踐應用】
小明和他的同學想測定某赤鐵礦石中Fe
2O
3的質量分數(shù).用CO與10g赤鐵礦石樣品充分反應(雜質不參與反應),并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系如圖2.
(6)上述反應產(chǎn)生CO
2的質量為
g;
(7)計算該赤鐵礦石中氧化鐵的質量分數(shù).
.(需要有計算過程)