3.某化学兴趣小组的学生研究过量的炭粉与Fe2O3在高温条件下反应的气体产物成分.探究过程如下:
(1)提出假设:气体产物全部是CO2
(2)查阅资料:a.氮气不能与炭粉及Fe2O3反应.
b.高温下可以发生下列反应:2Fe2O3+3C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4Fe+3CO2↑,C+CO2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO
(3)设计方案:将一定量氧化铁在隔绝空气的环境下与过量炭粉充分反应.用实验中实际测得产生气体的质量,与理论计算得到的CO2的质量进行比较.
(4)实验装置:如图所示.
(5)实验操作:
①称量:反应前Fe2O3的质量3.20g;炭粉的质量2.00g;玻璃管C的质量48.48g.反应后玻璃管与残留固体共52.24g.
②加热前先通一段时间氮气,再夹紧弹簧夹T,点燃酒精喷灯加热.
(6)问题分析:①用酒精喷灯而不用酒精灯的目的是获取反应所需的高温条件.
②加热前先通一段时间氮气的目的是清除试管中空气(氧气),防止炭粉与空气中氧气发生反应.
③理论计算:若氧化铁与炭粉反应的气体产物全部是CO2,求3.20g氧化铁完全反应时生成CO2的质量.(写出计算过程)
④根据实验数据计算实验中实际获得气体的质量.(写出计算过程)
(7)结论:原假设不能(能、不能)成立,理由是因为生成的气体质量为1.44g,大于1.32g,故气体产物不完全为CO2,实际是C02和C0的混合物,原假设不能成立.
(8)兴趣小组成员小聪想到家里新换的水龙头.他从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬.好奇的小聪想探究铬(Cr)与常见金属铁、铜的活动性强弱,请你参与.
【作出猜想】
猜想1:Cr>Fe>Cu;     
猜想2:Fe>Cu>Cr;     
猜想3:你的猜想是Fe>Cr>Cu.
【查阅资料】
①铬是银白色有光泽的金属,在空气中其表面能生成抗腐蚀的致密的氧化膜.
②铬能与稀硫酸反应,生成蓝色的硫酸亚铬(CrSO4)溶液.
【设计与实验】
小聪同学取大小相等的三种金属片,用砂纸打磨光亮;再取三支试管,分别放入等量的同种稀硫酸.
实验试管1试管2试管3
实验
操作
实验
现象
铁片表面产生气泡较慢,溶液变为浅绿色铬片表面产生气泡较快,溶液变成为蓝色铜表面无气泡
【结论与解释】
①小聪得到的结论是猜想1正确.
②实验前用砂纸打磨金属片的目的是除去金属表面的氧化膜,利于反应.
【知识运用】
将铬片投入FeSO4溶液中,反应能(填“能”或“不能”)进行.若能进行,请你写出化学方程式Cr+FeSO4=Fe+CrSO4
2.工业铁红的主要成分是Fe2O3,还含有少量的FeO、Fe3O4.为了测定铁红中铁的质量分数,兴趣小组的同学进行了如下实验,请你参与过程分析.
资料1:草酸晶体(H2C2O4•3H2O)在浓H2SO4作用下受热分解,化学方程式为:H2C2O4•3H2O$→_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$CO2↑+CO↑+4H2O
资料2:浓硫酸具有吸水性;氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳;碱石灰固体既能吸水又能吸收二氧化碳;CO能将FeO、Fe2O3、Fe3O4还原成铁.
(1)下列可用作草酸分解制取气体的装置如图1是d(填字母编号).

问题讨论:用如图2所示装置进行实验:
(2)实验前应先检查装置的气密性.
(3)B装置的作用是验证二氧化碳已除尽.
(4)对D装置加热前和停止加热后,都要通入过量的CO,其中加热前作用是:将装置中的空气排出,防止发生爆炸
(5)写出D装置中所发生反应的一个化学方程式3CO+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2
数据分析:资料3:铁的常见氧化物中铁的质量分数:铁的氧化物FeO  Fe2O3Fe3O4铁的质量分数77.8%    70.0%    72.4%
(6)称取铁红样品10.0g,用上述装置进行实验,测定铁红中铁的质量分数.
①D中充分反应后得到Fe粉的质量为m g,则7.0<m<7.78.
②实验前后称得E装置增重6.6g,则此铁红中铁的质量分数是76.0%.
实验评价:反思1:本实验中如果缺少C装置(不考虑其它因素),则测得样品中铁的质量分数会偏小(填“偏小”、“不变”或“偏大”).
反思2:请指出 问题讨论中实验装置的一个明显缺陷缺少尾气处理装置.
拓展探究:用100t含氧化铁80%的赤铁矿石理论上可冶炼出含铁98%的生铁多少吨?(结果保留1为小数)
 0  145915  145923  145929  145933  145939  145941  145945  145951  145953  145959  145965  145969  145971  145975  145981  145983  145989  145993  145995  145999  146001  146005  146007  146009  146010  146011  146013  146014  146015  146017  146019  146023  146025  146029  146031  146035  146041  146043  146049  146053  146055  146059  146065  146071  146073  146079  146083  146085  146091  146095  146101  146109  211419 

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