Question

【題目】鐵銹組分較復雜，某興趣小組展開了對鐵銹成分的研究，某鐵銹成分為Fe2O3xH2O和FeCO3 ． 為確定其組成，興趣小組稱取此鐵銹樣品25.4g，在科研人員的指導下用圖1裝置進行實驗．

【查閱資料】①Fe2O3xH2O失去結晶水溫度為110℃，FeCO3在282℃分解為FeO和CO2 ．
②溫度高于500℃時鐵的氧化物才能被CO還原．
用CO還原Fe2O3煉鐵的過程大致分為三個階段：
階段1：3Fe2O3+CO 2Fe3O4+CO2
階段2：Fe3O4+CO 3FeO+CO2
階段3：FeO+CO Fe+CO2
（1）裝配好實驗裝置后，首先要 ．
（2）裝置A中的反應為：H2C2O4（草酸） CO↑+CO2↑+H2O．通過B、C裝置可得到干燥、純凈的CO氣體，洗氣瓶B中應盛放（選填序號）．
a．濃硫酸b．澄清的石灰水c．氫氧化鈉溶液
（3）現控制D裝置中的溫度為300℃對鐵銹進行熱分解，直至D裝置中剩余固體質量不再變化為止，冷卻后裝置E增重3.6g，裝置F增重2.2g．則樣品中FeCO3的質量m（FeCO3）=g，x= ．
（4）若缺少G裝置，測得的m（FeCO3）（選填“偏大”、“偏小”、“不變”，下同），x的值會 ．
（5）將上述300℃熱分解后的D裝置中剩余固體繼續(xù)分階段升溫，進行CO還原鐵的氧化物煉鐵過程的探究．加熱時測定D中剩余固體質量隨溫度變化的曲線如圖2所示．圖中M點對應的a= ．

Answer 1

【答案】
（1）檢查裝置氣密性
（2）c
（3）5.8；2
（4）偏大；不變
（5）18.0
【解析】解：（1）裝配好實驗裝置后，首先要檢查裝置氣密性．故填：檢查裝置氣密性．（2）通過B、C裝置可得到干燥、純凈的CO氣體，洗氣瓶B中應盛放氫氧化鈉溶液，用來吸收反應生成的二氧化碳氣體．
故填：c．（3）冷卻后裝置E增重3.6g，說明反應生成了3.6g水，裝置F增重2.2g，說明反應生成了2.2g二氧化碳，
設碳酸亞鐵的質量為m，

FeCO3		FeO+	CO2↑
116			44
m			2.2g

= ，
m=5.8g，
則樣品中氧化鐵質量為：25.4g﹣3.6g﹣5.8g=16g，
根據題意有： = ，
x=2，
故填：5.8；2．（4）若缺少G裝置，空氣中的水蒸氣和二氧化碳會進入F裝置，導致二氧化碳質量偏大，從而導致測得的m（FeCO3）偏大，空氣中的水蒸氣不能進入E裝置中，因此x的值不變．
故填：偏大；不變．（5）設氧化亞鐵質量為y，
圖中M點對應的a是氧化亞鐵的質量，G點對應的是鐵的質量，鐵的質量是14.0g，
根據題意有：y× ×100%=14.0g，
y=18.0g，
故填：18.0．
【考點精析】根據題目的已知條件，利用一氧化碳還原氧化鐵的相關知識可以得到問題的答案，需要掌握原理：在高溫下，利用焦炭與氧氣反應生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石里還原出來．