某兴趣小组在复习铁的冶炼时,在参考资料上发现以下一段文字:已知在不同的温度下,CO与铁的氧化物反应能生成另一种铁的氧化物(或铁单质)和CO2.他们不禁产生了疑问:书本119页的实验中,CO与Fe2O3反应生成的黑色物质真的是Fe粉吗?于是他们进行了以下探究.
【查阅资料】
资料一:Fe粉和Fe3O4粉末能被磁铁吸引而FeO(黑色)不能;
资料二:Fe3O4中铁元素有+2、+3两种化合价,其化学式可用FeO?Fe2O3 的形式表示;
【提出猜想】黑色物质可能是Fe3O4、FeO和Fe粉中的一种或几种.
【进行实验】兴趣小组收集了CO与Fe2O3反应生成的黑色物质进行了下列实验:
实验方案实验现象
取少量黑色物质用磁铁吸引黑色物质全部被磁铁吸引
取少量黑色物质加入30%热的盐酸中无气泡、溶液颜色变成黄绿色
取少量黑色物质加入硫酸铜溶液中无任何现象
【实验结论】
(1)甲实验现象说明黑色物质中没有______,乙、丙实验现象说明黑色物质中没有______;
(2)生成的黑色物质应为Fe3O4
(3)写出黑色粉末和热的盐酸反应的化学方程式______;
【拓展探究】同学们对Fe3O4产生了兴趣,从参考资料中找到了氧化沉淀法生产复印用高档Fe3O4粉的工艺流程简图.
【生产流程】

【查阅资料】
资料一:硫酸亚铁在不同温度下的溶解度如下表所示:
温度/℃010305060708090
溶解度/g14.017.025.033.035.333.030.527.0
资料二:Fe(OH)2受氧气氧化反应原理为:4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
资料三:获得Fe3O4的反应原理为:Fe(OH)2+2Fe(OH)3数学公式Fe3O4+4H2O
【问题讨论】
(1)溶解时,用50℃至80℃的热水目的是______.
(2)写出加入适量NaOH溶液时发生反应的化学方程式______;
(3)上述过程中,要控制“通一定量空气”的目的是______.
(4)要使四氧化三铁的产率最高,则上述流程中产生的Fe(OH)2和Fe(OH)3的最佳质量比为______.
(5)副产品P是硫酸钠,由溶液N获得该副产品的操作顺序是b→______→______→d.
a.过滤  b.加热浓缩   c.冷却结晶  d.晶体加热至完全失去结晶水
【组成确定】为确定用以上方法制得的四氧化三铁中可能含有的杂质,同学们又进行了下列实验探究.
【查阅资料】
资料一:难溶性碱受热时能分解产生金属氧化物和水(反应中各种元素的化合价不变);
资料二:Fe2O3和CO反应是随温度升高而逐步进行的,先生成Fe3O4,再生成FeO(黑色),最后生成Fe;
【提出猜想】Fe3O4中可能含有的杂质是Fe2O3和FeO中的一种或两种.
【实验设计】同学们称取了23.28g该Fe3O4样品进行了下列实验:
【实验分析】因探究思路不同,兴趣小组分成甲、乙两小组.
甲组:
(1)该组同学欲通过B装置反应前后的质量变化来计算确认该Fe3O4样品中的杂质.B中的最佳试剂是_______(填序号).
①澄清石灰水   ②氢氧化钠浓溶液   ③稀盐酸   ④水
(2)上述实验过程中,CO气体除作为反应物外,还能起到的作用是:①实验开始时,排尽装置中的空气,防止加热时发生爆炸;②停止加热后,防止A中生成物被氧化,B中的溶液倒吸入A中;③______.
(3)乙组同学认为B装置反应前后的质量差会偏小而影响计算、分析,你认为他们的理由是______.
乙组:
利用仪器测定并绘制成反应过程中A装置中玻璃管内的固体质量随温度的变化曲线(右图).
(1)写出BC段发生反应的化学方程式:______.
(2)通过计算确定:该Fe3O4样品中含有的杂质是______,其中含Fe3O4的质量是______g.(不需要写过程)

 0  9176  9184  9190  9194  9200  9202  9206  9212  9214  9220  9226  9230  9232  9236  9242  9244  9250  9254  9256  9260  9262  9266  9268  9270  9271  9272  9274  9275  9276  9278  9280  9284  9286  9290  9292  9296  9302  9304  9310  9314  9316  9320  9326  9332  9334  9340  9344  9346  9352  9356  9362  9370  211419 

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网