精還原鐵粉是一種重要的化工原料,某興趣小組對其進(jìn)行下列研究:
[物質(zhì)制備]利用綠礬制備精還原鐵粉的工藝流程如下:粗還原鐵粉中還含有少量鐵的氧化物和Fe
3C雜質(zhì),可用氫氣在高溫下進(jìn)一步還原,其反應(yīng)方程式為:FexOy+yH
2xFe+yH
2O Fe
3C+2H
23Fe+CH
4(1)寫出焙燒中氧化鐵與CO反應(yīng)的化學(xué)方程式
.
(2)焙燒中加焦炭的作用除了可以生成CO外,還能
焦炭燃燒放出大量的熱,產(chǎn)生的熱量使裝置內(nèi)其它反應(yīng)得以發(fā)生
焦炭燃燒放出大量的熱,產(chǎn)生的熱量使裝置內(nèi)其它反應(yīng)得以發(fā)生
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[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(zhì)量分?jǐn)?shù),按如下裝置進(jìn)行實驗.
已知:3CH
4+4Fe
2O
33CO
2+6H
2O+8Fe(假設(shè)每步反應(yīng)都完全且不考慮裝置內(nèi)原有空氣對測定結(jié)果的影響).
(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(zhì)量;②點燃A處酒精燈;③緩緩?fù)ㄈ爰儍舾稍锏腍
2;④點燃C處酒精燈;⑤分別熄滅A、C處酒精燈;⑥再緩緩?fù)ㄈ肷倭縃
2;⑦再次稱量必要裝置的質(zhì)量.操作的先后順序是①→③→
④
④
→
②
②
→⑤→⑥→⑦(填序號)
(4)步驟③的目的是
除去裝置內(nèi)的氧氣,防止發(fā)生爆炸
除去裝置內(nèi)的氧氣,防止發(fā)生爆炸
,驗證該步驟目的達(dá)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(hù)作用
防止生成的還原鐵粉再次被氧化,起保護(hù)作用
.
(5)若裝置D、E分別增重m g和n g,則m與n的關(guān)系為
C
C
(填字母);
A.11m=9n B.11m>9n C. 11m<9n
若缺少裝置D,則所測氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將
不變
不變
(“偏大”、“偏小”或“不變”,下同),碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將
偏大
偏大
.
(6)粗還原鐵粉樣品的質(zhì)量為10.000g,裝置B、E分別增重0.180g和0.220g,則計算樣品中ω
O=
1.6%
1.6%
;
ω
C=
0.6%
0.6%
.
(7)若缺少裝置F,則所測氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將
偏大
偏大
(“偏大”、“偏小”或“不變”,下同),碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將
偏大
偏大
.