精還原鐵粉是一種重要的化工原料,某興趣小組對其進(jìn)行下列研究:
【物質(zhì)制備】利用綠礬制備精還原鐵粉的工藝流程如下:
FexOy+yH
2xFe+yH
2O Fe
3C+2H
23Fe+CH
4粗還原鐵粉中還含有少量鐵的氧化物和Fe
3C雜質(zhì),可用氫氣在高溫下進(jìn)一步還原,其反應(yīng)方程式為:
.
(1)寫出焙燒中氧化鐵與CO反應(yīng)的化學(xué)方程式
.
(2)焙燒中加焦炭的作用除了可以作燃料提供反應(yīng)所需高溫外,還能
.
【含量測定】甲同學(xué)為得到精還原鐵粉并測定粗還原鐵粉中氧和碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),按如下裝置進(jìn)行實驗.
已知:3CH
4+4Fe
2O
3 3CO
2+6H
2O+8Fe,濃硫酸有吸水性,堿石灰不僅能吸收水而且能吸收CO
2.(假設(shè)每步反應(yīng)都完全且不考慮裝置內(nèi)原有空氣對測定結(jié)果的影響).
(3)主要實驗步驟如下:
①按順序組裝儀器,檢查裝置的氣密性,稱量樣品和必要裝置的質(zhì)量;
②緩緩?fù)ㄈ爰儍舾稍锏腍
2;
③點燃C處酒精燈;
④點燃A 處酒精燈;
⑤分別熄滅A、C處酒精燈;
⑥
;
⑦再次稱量必要裝置的質(zhì)量.
(4)步驟②的目的是
,驗證該步驟目的達(dá)到的實驗方法是
.
(5)反應(yīng)后C裝置中的現(xiàn)象是
.
(6)裝置F的作用是
.
(7)若缺少裝置D,則所測氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將
(“偏大”、“偏小”或“不變”).
(8)實驗后,甲同學(xué)根據(jù)裝置
(填A(yù)、B、C、D、E、F)的增重分別算得樣品中氧和碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù).
(9)乙同學(xué)將10.0克粗還原鐵粉樣品與足量稀鹽酸充分反應(yīng),經(jīng)測定共產(chǎn)生0.3克氣體.計算該粗還原鐵粉樣品中鐵單質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù).(要求寫出計算過程)