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:

FexOy+yH23Fe+yH2O

Fe3C+2H23Fe+CH4

(1)焙烧中加焦炭的作用:①  ;② 

(2)写出焙烧中氧化铁与CO反应的化学方程式:  

【含量测定】为得到精还原铁粉并测定粗还原铁粉中铁的氧化物组成及Fe3C的质量分数,取粗还原铁粉16g,并将其分为2等分,一份与足量的稀盐酸反应,得到氢气0.2g,另一份按如下装置进行实验.(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).

【资料卡】①3CH4+4Fe2O33CO2+6H2O+8Fe

②铁的氧化物及Fe3C均不能与稀盐酸反应产生H2

③浓硫酸的作用吸水,碱石灰吸水和二氧化碳

(3)写出装置中所指定仪器的名称:①   ;② 

(4)写出铁与稀盐酸反应的化学方程式:  

(5)主要实验步骤如下:

①按顺序组装仪器,检查装置的气密性,精确称量样品和B、D、E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、C处酒精灯;⑥再缓缓通入少量H2;⑦再次精确称量样品及B、D、E装置的质量.

正确操作的先后顺序是①→③→→⑤→⑥→⑦(填序号),否则,测定的Fe3C质量分数  (填“偏大”、“偏小”或“不变”).步骤③的目的是   ,验证该步骤目的达到的实验方法是收集  ;步骤⑥的目的是防 

(6)经精确称量,实验样品及B、D、E装置反应前后质量的变化如表:

样品

B

D

E

反应前

8g

350g

350g

220g

反应后

7.553g

350.435g

351.98g

220.22g

计算样品中Fe3C质量分数,应选用上表中的 组数据(填“D”或“E”),其理由是  ,则Fe3C质量分数为  (精确到0.01%).

(7)样品中铁的氧化物中,铁、氧元素的质量比是多少?(精确到0.01)(写出计算过程)

 0  140233  140241  140247  140251  140257  140259  140263  140269  140271  140277  140283  140287  140289  140293  140299  140301  140307  140311  140313  140317  140319  140323  140325  140327  140328  140329  140331  140332  140333  140335  140337  140341  140343  140347  140349  140353  140359  140361  140367  140371  140373  140377  140383  140389  140391  140397  140401  140403  140409  140413  140419  140427  211419 

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