下載:
某化學(xué)興趣小組有一次活動(dòng)的內(nèi)容是:對(duì)一包鐵礦石粉末的組成進(jìn)行探究,請(qǐng)你參與并回答有關(guān)問(wèn)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(yīng)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(yīng).
[探究思路]先利用物質(zhì)的性質(zhì)不同設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究其成分,然后再選擇適當(dāng)?shù)脑噭┖头椒ㄍㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定其含量.(裝置內(nèi)空氣中的水蒸氣、CO
2忽略不計(jì))
[實(shí)驗(yàn)探究]
(1)取適量試樣粉末裝入試管中,加入適量的鹽酸,沒(méi)有氣泡產(chǎn)生,從而排除猜想中的
①④⑤
①④⑤
(填猜想中的序號(hào)).
(2)為進(jìn)一步確定試樣粉末的組成,稱(chēng)取該粉末10.0g裝入硬質(zhì)玻璃管中,在通風(fēng)廚按如圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn).
開(kāi)始時(shí)緩緩?fù)ㄈ隒O氣體,過(guò)一段時(shí)間后再加熱使其充分反應(yīng).待反應(yīng)完全后,停止加熱,仍繼續(xù)通CO氣體直至玻璃管冷卻.反應(yīng)前后稱(chēng)量相關(guān)裝置和物質(zhì)的總質(zhì)量,其數(shù)據(jù)如下表:
|
反應(yīng)前 |
反應(yīng)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(shí)驗(yàn)最后停止加熱前是否需要先斷開(kāi)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?yàn)橐恢蓖ㄈ隒O氣體,B中溶液不會(huì)倒吸到A裝置中
因?yàn)橐恢蓖ㄈ隒O氣體,B中溶液不會(huì)倒吸到A裝置中
.
(4)b裝置中可能會(huì)發(fā)生多個(gè)化學(xué)反應(yīng),任寫(xiě)出其中1個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式:
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
.
[反思評(píng)價(jià)]
(5)本實(shí)驗(yàn)的尾氣是否需處理?如需處理,請(qǐng)回答如何處理,如不需處理,請(qǐng)說(shuō)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(guò)計(jì)算確定,該鐵礦石試樣的主要成分,指出哪個(gè)猜想是正確的(已知鐵礦石的純度為80.0%).
解: