Question

【题目】铁锈组分较复杂，某兴趣小组展开了对铁锈成分的研究，某铁锈成分为Fe2O3xH2O和FeCO3 ． 为确定其组成，兴趣小组称取此铁锈样品25.4g，在科研人员的指导下用图1装置进行实验．

【查阅资料】①Fe2O3xH2O失去结晶水温度为110℃，FeCO3在282℃分解为FeO和CO2 ．
②温度高于500℃时铁的氧化物才能被CO还原．
用CO还原Fe2O3炼铁的过程大致分为三个阶段：
阶段1：3Fe2O3+CO 2Fe3O4+CO2
阶段2：Fe3O4+CO 3FeO+CO2
阶段3：FeO+CO Fe+CO2
（1）装配好实验装置后，首先要 ．
（2）装置A中的反应为：H2C2O4（草酸） CO↑+CO2↑+H2O．通过B、C装置可得到干燥、纯净的CO气体，洗气瓶B中应盛放（选填序号）．
a．浓硫酸b．澄清的石灰水c．氢氧化钠溶液
（3）现控制D装置中的温度为300℃对铁锈进行热分解，直至D装置中剩余固体质量不再变化为止，冷却后装置E增重3.6g，装置F增重2.2g．则样品中FeCO3的质量m（FeCO3）=g，x= ．
（4）若缺少G装置，测得的m（FeCO3）（选填“偏大”、“偏小”、“不变”，下同），x的值会 ．
（5）将上述300℃热分解后的D装置中剩余固体继续分阶段升温，进行CO还原铁的氧化物炼铁过程的探究．加热时测定D中剩余固体质量随温度变化的曲线如图2所示．图中M点对应的a= ．

Answer 1

【答案】
（1）检查装置气密性
（2）c
（3）5.8；2
（4）偏大；不变
（5）18.0
【解析】解：（1）装配好实验装置后，首先要检查装置气密性．故填：检查装置气密性．（2）通过B、C装置可得到干燥、纯净的CO气体，洗气瓶B中应盛放氢氧化钠溶液，用来吸收反应生成的二氧化碳气体．
故填：c．（3）冷却后装置E增重3.6g，说明反应生成了3.6g水，装置F增重2.2g，说明反应生成了2.2g二氧化碳，
设碳酸亚铁的质量为m，

FeCO3		FeO+	CO2↑
116			44
m			2.2g

= ，
m=5.8g，
则样品中氧化铁质量为：25.4g﹣3.6g﹣5.8g=16g，
根据题意有： = ，
x=2，
故填：5.8；2．（4）若缺少G装置，空气中的水蒸气和二氧化碳会进入F装置，导致二氧化碳质量偏大，从而导致测得的m（FeCO3）偏大，空气中的水蒸气不能进入E装置中，因此x的值不变．
故填：偏大；不变．（5）设氧化亚铁质量为y，
图中M点对应的a是氧化亚铁的质量，G点对应的是铁的质量，铁的质量是14.0g，
根据题意有：y× ×100%=14.0g，
y=18.0g，
故填：18.0．
【考点精析】根据题目的已知条件，利用一氧化碳还原氧化铁的相关知识可以得到问题的答案，需要掌握原理：在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来．