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末,实验装置如下图。 【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色固体的总质量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色全部变为黑色。小明同学认为该黑色固体全部是铁,但小华同学提出了质疑,于是大家提出查阅资料。 【查阅资料】①CO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; ②CO还原Fe2O3的实验过程中固体产物可能有Fe3O4、FeO、Fe; ③NaOH溶液与石灰水相似,能吸收CO2,但不变浑。 ④
【实验与猜想】 (1)该小组同学将反应后的黑色固体研磨后,再用磁铁吸引,发现黑色固体粉末全部能被吸引,则该黑色固体粉末中不可能含有氧化铁和 。 (2)进行猜想:黑色固体粉末可能a.全部为铁、 b. 、c. 。 【得出结论】 (3)通过实验中获得的数据进行计算,得出黑色固体粉末为(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) |