下载:某化学兴趣小组有一次活动的内容是:对一包铁矿石粉末的组成进行探究,请你参与并回答有关问题.[教师提醒]它由菱铁矿(FeCO3)、赤铁矿(Fe2O3)、磁铁矿(F

发布时间:2020-07-31 23:35:07

下载:
某化学兴趣小组有一次活动的内容是:对一包铁矿石粉末的组成进行探究,请你参与并回答有关问题.
[教师提醒]它由菱铁矿(FeCO3)、赤铁矿(Fe2O3)、磁铁矿(Fe3O4)三种固体粉末中的一种或两种组成.
[提出猜想]试样粉末主要成分可能有:①只是FeCO3、②只是Fe2O3、③只是Fe3O4、④FeCO3和Fe2O3、⑤FeCO3和Fe3O4、⑥Fe2O3和Fe3O4.
[查阅资料](1)FeCO3受热易分解FeCO3FeO+CO2↑,常温与可盐酸反应放出CO2:FeCO3+2HCl=FeCl2+CO2↑+H2O,
(2)铁矿石粉末中的杂质不参加反应.
[探究思路]先利用物质的性质不同设计实验探究其成分,然后再选择适当的试剂和方法通过实验测定其含量.(装置内空气中的水蒸气、CO2忽略不计)
[实验探究]
(1)取适量试样粉末装入试管中,加入适量的盐酸,没有气泡产生,从而排除猜想中的________(填猜想中的序号).
(2)为进一步确定试样粉末的组成,称取该粉末10.0g装入硬质玻璃管中,在通风厨按如图进行实验.

开始时缓缓通入CO气体,过一段时间后再加热使其充分反应.待反应完全后,停止加热,仍继续通CO气体直至玻璃管冷却.反应前后称量相关装置和物质的总质量,其数据如下表:
反应前反应后a管玻璃管和试样粉末的总质量为70.0g玻璃管和固体物质的总质量为67.6gb瓶洗气瓶和所盛溶液的总质量为200.0g洗气瓶和瓶中物质的总质量为206.6g[交流讨论]
(3)为了防止溶液倒吸,本实验最后停止加热前是否需要先断开装置中a和b的连接处?________(填需要或不需要),理由是________.
(4)b装置中可能会发生多个化学反应,任写出其中1个反应的化学方程式:________.
[反思评价]
(5)本实验的尾气是否需处理?如需处理,请回答如何处理,如不需处理,请说明理由:________.
(6)通过计算确定,该铁矿石试样的主要成分,指出哪个猜想是正确的(已知铁矿石的纯度为80.0%).
解:

网友回答

解:(1)盐酸会和碳酸亚铁反应放出二氧化碳,加入适量的盐酸,没有气泡产生,说明一定没有碳酸亚铁,所以①④⑤可以排除;
(3)在反应中一直通入CO气体直至冷却,B中溶液不会倒吸到A装置中,所以不需要先断开装置中a和b的连接;
(4)二氧化碳和氢氧化钙溶液或者是氢氧化钠溶液反应,反应的化学方程式分别为:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O或2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
(5)CO有毒,排放到空气中会污染大气,所以需要尾气处理,在b装置后放一燃着的酒精灯将剩余气体烧掉;
(6)a试管中减少的质量为混合物中元素的质量,混合物中氧元素的质量=70.0g-67.6g=2.4g,所以该混合物中氧元素的质量分数为:=24%.
如果是只是Fe2O3混合物中氧元素的质量分数=80%×=24%,所以正好和该混合物中氧元素的质量分数相同,故猜想②正确.
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