Question

【题目】某化学学习小组做CO还原Fe2O3实验时，查阅资料发现CO还原Fe2O3的实验中若温度不同、受热不均时，除生成Fe外，还会生成Fe3O4。其中Fe3O4为金属氧化物，可与盐酸反应，不与硫酸铜溶液反应。为定量测定生成物的成分，某同学用下图所示的实验方案进行实验并记录数据：

试回答：

（1）写出CO还原Fe2O3生成Fe的化学方程式_____；

（2）过滤操作需要的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒和_____；方案中加入过量盐酸的目的是_____；

（3）根据以上实验数据，计算17.2g生成物中Fe3O4的质量为_____。

（4）如得到17.2g生成物，计算参加反应的Fe2O3的质量_____。

Answer 1

【答案】Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 漏斗 除去滤渣中的Fe3O4 11.6g 20g

【解析】

（1）CO在高温条件下还原Fe2O3生成Fe和二氧化碳，方程式是：3CO+Fe2O32Fe+3CO2；
（2）过滤需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗；Fe3O4为金属氧化物，可与盐酸反应，不与硫酸铜溶液反应，所以在生成物中加入过量硫酸铜溶液，发生反应的是铁，过滤后得到的滤渣中含有铜、Fe3O4，再加入过滤盐酸是为了将Fe3O4除尽，得到纯净的铜；
（3）通过反应流程可知：最后得到的红色固体是铜；
设生成6.4g铜需要铁的质量为x

x=5.6g
∴17.2g生成物中Fe3O4的质量为：17.2g-5.6g=11.6g
（4）化学反应前后元素的质量不变，所以生成物中铁元素的质量和参加反应的氧化铁中铁元素的质量是相等的，可利用关系式解答；
设11.6gFe3O4中铁元素的质量为y

y=8.4g
生成物中铁元素的质量为：8.4g+5.6g=14g
设质量为a的氧化铁中含有14g铁元素

a=20g
答：参加反应的Fe2O3的质量是20g．
故答案为：（1）3CO+Fe2O32Fe+3CO2；
（2）漏斗；除去滤渣中的Fe3O4；
（3）11.6g；
（4）参加反应的Fe2O3的质量是20g．