Question

【題目】某化學(xué)學(xué)習(xí)小組做CO還原Fe2O3實驗時，查閱資料發(fā)現(xiàn)CO還原Fe2O3的實驗中若溫度不同、受熱不均時，除生成Fe外，還會生成Fe3O4。其中Fe3O4為金屬氧化物，可與鹽酸反應(yīng)，不與硫酸銅溶液反應(yīng)。為定量測定生成物的成分，某同學(xué)用下圖所示的實驗方案進行實驗并記錄數(shù)據(jù)：

試回答：

（1）寫出CO還原Fe2O3生成Fe的化學(xué)方程式_____；

（2）過濾操作需要的玻璃儀器是燒杯、玻璃棒和_____；方案中加入過量鹽酸的目的是_____；

（3）根據(jù)以上實驗數(shù)據(jù)，計算17.2g生成物中Fe3O4的質(zhì)量為_____。

（4）如得到17.2g生成物，計算參加反應(yīng)的Fe2O3的質(zhì)量_____。

Answer 1

【答案】Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 漏斗 除去濾渣中的Fe3O4 11.6g 20g

【解析】

（1）CO在高溫條件下還原Fe2O3生成Fe和二氧化碳，方程式是：3CO+Fe2O32Fe+3CO2；
（2）過濾需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和漏斗；Fe3O4為金屬氧化物，可與鹽酸反應(yīng)，不與硫酸銅溶液反應(yīng)，所以在生成物中加入過量硫酸銅溶液，發(fā)生反應(yīng)的是鐵，過濾后得到的濾渣中含有銅、Fe3O4，再加入過濾鹽酸是為了將Fe3O4除盡，得到純凈的銅；
（3）通過反應(yīng)流程可知：最后得到的紅色固體是銅；
設(shè)生成6.4g銅需要鐵的質(zhì)量為x

x=5.6g
∴17.2g生成物中Fe3O4的質(zhì)量為：17.2g-5.6g=11.6g
（4）化學(xué)反應(yīng)前后元素的質(zhì)量不變，所以生成物中鐵元素的質(zhì)量和參加反應(yīng)的氧化鐵中鐵元素的質(zhì)量是相等的，可利用關(guān)系式解答；
設(shè)11.6gFe3O4中鐵元素的質(zhì)量為y

y=8.4g
生成物中鐵元素的質(zhì)量為：8.4g+5.6g=14g
設(shè)質(zhì)量為a的氧化鐵中含有14g鐵元素

a=20g
答：參加反應(yīng)的Fe2O3的質(zhì)量是20g．
故答案為：（1）3CO+Fe2O32Fe+3CO2；
（2）漏斗；除去濾渣中的Fe3O4；
（3）11.6g；
（4）參加反應(yīng)的Fe2O3的質(zhì)量是20g．