Question

【題目】（三）鐵的冶煉和探究

取24.0g Fe2O3粉末，小組同學(xué)用下圖裝置模擬煉鐵，并測(cè)定反應(yīng)后固體成分。

資料：堿石灰可吸收H2O和CO2。

【1】連接裝置，先______________________，再裝入藥品。

【2】實(shí)驗(yàn)時(shí)先通入CO，目的是______________________________。

【3】控制A中溫度在700℃至固體全部變黑，繼續(xù)通CO至冷卻。

（1）通過(guò)測(cè)定裝置B中固體的質(zhì)量變化，可準(zhǔn)確求得裝置A中剩余固體質(zhì)量。裝置C的作用是____。

（2）現(xiàn)直接測(cè)得裝置A中剩余固體質(zhì)量為19.2g。則裝置B中固體應(yīng)增重________________g。

【4】經(jīng)分析A中剩余固體19.2g為Fe和FexOy的混合物，向其中加入足量的稀H2SO4充分反應(yīng)，得H2 0.3g。

（1）固體中Fe質(zhì)量為__________________g。

（2）FexOy的化學(xué)式為__________________

Answer 1

【答案】

【1】 檢查裝置的氣密性

【2】 排盡裝置內(nèi)的空氣（氧氣），防止加熱時(shí)發(fā)生爆炸

【3】 防止空氣中的水和二氧化碳進(jìn)入裝置B 13.2

【4】 8.4g FeO

【解析】

有氣體參加或生成的反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)前需要檢查裝置的氣密性。裝置C用來(lái)吸收空氣中的二氧化碳、水蒸氣，防止對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾，裝置B增加的質(zhì)量是生成二氧化碳的質(zhì)量。

【1】有氣體參加或生成的反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)前需要檢查裝置的氣密性，所以先連接裝置，檢查裝置的氣密性，再裝入藥品。

【2】任何可燃性氣體與空氣混合都有一個(gè)爆炸極限，在爆炸極限范圍之內(nèi)遇到明火會(huì)發(fā)生爆炸，一氧化碳具有可燃性，與玻璃管中的空氣混合，加熱時(shí)可能會(huì)發(fā)生爆炸，故先通入一氧化碳排盡玻璃管中的空氣，然后加熱。

【3】（1）裝置C的作用是防止空氣中的水和二氧化碳進(jìn)入裝置B，對(duì)實(shí)驗(yàn)造成干擾。

（2）裝置A中減少的質(zhì)量是參加反應(yīng)的氧化鐵中氧元素的質(zhì)量，裝置B增加的質(zhì)量是生成二氧化碳的質(zhì)量，設(shè)裝置B中固體應(yīng)增重的質(zhì)量為y。

Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2

160 112 3×44 160-112

y 24.0g -19.2g

=，解得y=13.2g

【4】（1）剩余固體中的Fe與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣，F(xiàn)exOy與稀硫酸反應(yīng)無(wú)氣體生成，設(shè)固體中Fe質(zhì)量為x。

Fe+ H2SO4 == FeSO4 + H2↑

56 2

x 0.3g

=，解得X=8.4g

（2）化學(xué)反應(yīng)前后鐵元素的質(zhì)量相等，24.0g×= 8.4g+（19.2g-8.4g）×，解得 =1，所以FexOy的化學(xué)式為FeO