题目内容

探究二：精还原铁粉是一种重要的化工原料，某兴趣小组对其进行下列研究：
【物质制备】利用绿矾制备精还原铁粉的工艺流程如下：

粗还原铁粉中还含有少量铁的氧化物和Fe₃C杂质，可用氢气在高温下进一步还原，其反应方程式为Fe_xO_y+ y H₂x Fe + y H₂O，Fe₃C + 2 H₂3 Fe + CH₄。
（1）写出焙烧中氧化铁与CO反应的化学方程式：         。
（2）焙烧中加焦炭的作用除了可以生成CO外，还能         。

【含量测定】为得到精还原铁粉并测定粗还原铁粉中氧和碳元素的质量分数，按如下装置进行实验。已知3 CH₄+ 4 Fe₂O₃3 CO₂+ 6H₂O + 8 Fe（假设每步反应都完全，且不考虑装置内原有空气对测定结果的影响）。
（3）主要实验步骤如下：
①按顺序组装仪器，检查装置的气密性，称量样品和必要装置的质量；②点燃A处酒精灯；③缓缓通入纯净干燥的H₂；④点燃C处酒精灯；⑤分别熄灭A处、C处酒精灯；⑥再缓缓通入少量H₂；⑦再次称量必要装置的质量。
操作的先后顺序是①→③→       →⑤→⑥→⑦(填字母)
A．②→④                B．④→②
（4）步骤③的目的是         ，验证该步骤目的达到的实验方法是         ；
（5）若缺少装置D，则所测氧元素的质量分数将         (填“偏大’’“偏小"或“不变")。
（6）粗还原铁粉样品的质量为20.000 g，装置B、E分别增重0.360 g和0.440 g，则计算样品出中碳元素的质量分数是       ，氧元素的质量分数是       。

探究二（1）   （2）提供热量  （3）B
（4）除去装置内的氧气（或空气），防止发生爆炸
收集尾气点燃，听声音
（5）不变
（6）0．6%     1.6%

解析试题分析：探究一（1）一氧化碳高温下还原三氧化二铁生成铁和二氧化碳，；（2）炭高温下有两个作用，一个是产生一氧化碳，另一个是产生高温；（3）顺序为按顺序组装仪器，检查装置的气密性，称量样品和必要装置的质量，缓缓通入纯净干燥的H₂，点燃C处酒精灯，点燃A处酒精灯，分别熄灭A处、C处酒精灯，再缓缓通入少量H₂，再次称量必要装置的质量；（4）步骤③的目的是排尽装置中的空气，防止发生爆炸，可以收集尾气点燃验证纯度；（5）浓硫酸作用是吸收水蒸气，而碱石灰也可以吸收水蒸气，所以若缺少装置D，则所测氧元素的质量分数将不变；（6）设生成甲烷质量为

48                      132
                      0.440g
，解得
生成质量为0.16g，设质量为

180                         16
                          0.16g
，解得
中的质量为
则样品中碳元素的质量分数为
则样品出中碳元素的质量分数是6%；同理氧元素的质量分数是1.6%。
考点：探究铁红的成分
点评：这是一道非常典型的探究题，题目给的知识点没有学过，较为陌生，但是重点考察的反应的思想，装置等，所以这种题目不要害怕，仔细审题即可。