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粗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:
[物質制備]利用綠礬制備精還原鐵粉的工藝流程如下:菁優(yōu)網
粗還原鐵粉中還含有少量鐵的氧化物和Fe3C,可用氫氣在高溫下進一步還原,其反應方程式為:FexOY+yH2
高溫
xFe+yH2O   Fe3C+2H2
高溫
3Fe+CH4
(1)寫出焙燒中氧化鐵與CO反應的化學方程式
Fe2O3+3CO
高溫
2Fe+3CO2
Fe2O3+3CO
高溫
2Fe+3CO2

(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量分數,按如下裝置進行試驗,已知 3CH4+4Fe2O3
高溫
3CO2+6H2O+8Fe
  (假設每步反應都完全且不考慮裝置內原來有空氣對測定結果的影響).菁優(yōu)網
(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量;②點燃A處酒精燈;③緩緩通入純凈干燥的H2;④點燃C處酒精燈;⑤分別熄燈A、C處酒精燈;⑥再緩緩通入少量H2;⑦再次稱量必要裝置的質量.
操作的先后順序是①③
④②
④②
⑤⑥⑦(填序號);
(4)步驟③的目的是
除去裝置內的氧氣,防止發(fā)生爆炸
除去裝置內的氧氣,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
;步驟⑥的目的是
防止生成的還原鐵粉再次被氧化,起保護作用
防止生成的還原鐵粉再次被氧化,起保護作用
 
(5)若裝置D、E分別增重mg和ng,則m與n的關系為
C
C

A.11m=9n     B.11m<9n     C.11m>9n
若缺少裝置D,則所測氧元素的質量分數將
等于
等于
(填“偏大”、“偏小”或“等于”.下同).碳元素的質量分數將
偏大
偏大

(6)粗還原鐵粉樣品的質量為10.000g,裝置B,E分別增重0.180g和0.220g.計算樣品中氧和碳元素的質量分數(要求計算過程).

【答案】Fe2O3+3CO
高溫
2Fe+3CO2;提供熱量;④②;除去裝置內的氧氣,防止發(fā)生爆炸;收集尾氣靠近燃著的酒精燈,聽聲音;防止生成的還原鐵粉再次被氧化,起保護作用;C;等于;偏大
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:559引用:4難度:0.1
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