探究一:工業(yè)鐵紅的主要成分是Fe
2O
3,還含有少量的FeO、Fe
3O
4.某興趣小組用草酸晶體制取CO,并進行了如下圖所示實驗.
試回答:
【查閱資料】草酸晶體(H
2C
2O
4?3H
2O)在濃H
2SO
4作用下受熱分解生成CO
2和CO.
(1)實驗前應先
檢查裝置的氣密性
檢查裝置的氣密性
.
(2)進入D中的氣體是純凈、干燥的CO,則A中試劑是
c
c
、C中的試劑是
a
a
(填字母編號).
a.濃硫酸 b.澄清的石灰水 c.氫氧化鈉溶液
(3)F裝置的作用是
防止空氣中二氧化碳、水蒸氣進入E裝置中
防止空氣中二氧化碳、水蒸氣進入E裝置中
.
(4)某同學認為圖示裝置有不足之處,改進的方法是
在F后用酒精燈點燃
在F后用酒精燈點燃
.
探究二:精還原鐵粉是一種重要的化工原料,某興趣小組對其進行下列研究:
【物質(zhì)制備】利用綠礬制備精還原鐵粉的工藝流程如下:
粗還原鐵粉中還含有少量鐵的氧化物和Fe
3C雜質(zhì),可用氫氣在高溫下進一步還原,其反應方程式為Fe
xO
y+y H
2x Fe+y H
2O,F(xiàn)e
3C+2H
23Fe+CH
4.
(1)寫出焙燒中氧化鐵與CO反應的化學方程式:
.
(2)焙燒中加焦炭的作用除了可以生成CO外,還能
提供熱量
提供熱量
.
【含量測定】為得到精還原鐵粉并測定粗還原鐵粉中氧和碳元素的質(zhì)量分數(shù),按如下裝置進行實驗.
已知3CH
4+4Fe
2O
33CO
2+6H
2O+8Fe(假設每步反應都完全,且不考慮裝置內(nèi)原有空氣對測定結(jié)果的影響).
(3)主要實驗步驟如下:
①按順序組裝儀器,檢查裝置的氣密性,稱量樣品和必要裝置的質(zhì)量;
②點燃A處酒精燈;
③緩緩通入純凈干燥的H
2;
④點燃C處酒精燈;
⑤分別熄滅A處、C處酒精燈;
⑥再緩緩通入少量H
2;
⑦再次稱量必要裝置的質(zhì)量.
操作的先后順序是①→③→
B
B
→⑤→⑥→⑦(填字母)
A.②→④B.④→②
(4)步驟③的目的是
除去裝置內(nèi)的氧氣,防止發(fā)生爆炸
除去裝置內(nèi)的氧氣,防止發(fā)生爆炸
,驗證該步驟目的達到的實驗方法是
收集尾氣靠近燃著的酒精燈,聽聲音
收集尾氣靠近燃著的酒精燈,聽聲音
;
(5)若缺少裝置D,則所測氧元素的質(zhì)量分數(shù)將
不變
不變
(填“偏大’’“偏小“或“不變“,下同).
(6)粗還原鐵粉樣品的質(zhì)量為20.000g,裝置B、E分別增重0.360g和0.440g,則計算樣品出中碳元素的質(zhì)量分數(shù)是
0.6%
0.6%
,氧元素的質(zhì)量分數(shù)是
1.6%
1.6%
.(無需計算過程).