【菱铁矿(主要成分是FeCO3)是炼铁的原料.已知FeCO3-查字典问答网
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  【菱铁矿(主要成分是FeCO3)是炼铁的原料.已知FeCO3为白色固体,不溶于水,在干燥空气中稳定,潮湿环境中需较长时间被氧化为Fe(OH)3.I.(1)甲同学取一定量碳酸亚铁固体于烧杯中,】

  菱铁矿(主要成分是FeCO3)是炼铁的原料.已知FeCO3为白色固体,不溶于水,在干燥空气中稳定,潮湿环境中需较长时间被氧化为Fe(OH)3.

  I.(1)甲同学取一定量碳酸亚铁固体于烧杯中,加入足量水,将烧杯放置在天平左盘上,向右盘放入砝码至天平平衡.放置较长时间后(不考虑水分蒸发),观察到天平的指针会___(填“偏左”、“偏右”、“不发生偏转”);放置过程中还可观察到的实验现象为___.

  II.乙同学设计图1所示的装置制备FeCO3.(FeSO4和NaHCO3溶液均用经煮沸后冷却的蒸馏水配制,并在FeSO4溶液中加入少量铁粉).滴加NaHCO3溶液后观察到试管中出现白色沉淀,同时有大量无色气体生成.

  (2)产生的气体是___ (填分子式).

  (3)丙同学对白色沉淀的成分提出异议,并做出如下假设,请补充完成假设3:

  假设1:白色沉淀是FeCO3;

  假设2:白色沉淀是Fe(OH)2;

  假设3:白色沉淀是___.

  (4)若假设1成立,写出有关反应的化学方程式:___.

  (5)若假设2成立,说明用经煮沸后冷却的蒸馏水配制FeSO4和NaHCO3溶液的目的是___.

  请设计一个实验方案验证假设2成立,写出实验步骤、预期现象和结论,实验所需仪器和药品自选.

  ___.

  III.现取20.0g菱铁矿,向其中加入足量稀硫酸,充分反应,测得固体质量与所加稀硫酸的质量关系如图2所示.(假设菱铁矿中杂质不参加反应,且难溶于水.)

  (6)菱铁矿中FeCO3的质量分数为___

  (7)若将稀硫酸改成1mol L-1HNO3,则该反应的离子方程式为___.将反应逸出的气体与一定量的O2混合循环通入反应液中,目的是___.

  IV.某铁锈成分为Fe2O3•xH2O和FeCO3.为确定其组成,兴趣小组称取此铁锈样品25.4g,在科研人员的指导下用图3装置进行实验.

  【查阅资料】

  ①Fe2O3•xH2O失去结晶水温度为110℃,FeCO3在282℃分解为FeO和CO2.

  ②温度高于500℃时铁的氧化物才能被CO还原.

  (8)装配好实验装置后,首先要___.

  (9)装置A中的反应为:H2C2O4 (草酸) 浓硫酸 .

  △ CO↑+CO2↑+H2O.通过B、C装置可得到干燥、纯净的CO气体,洗气瓶B中应盛放___(选填序号).

  a.浓硫酸 b.澄清的石灰水 c.氢氧化钠溶液

  (10)现控制D装置中的温度为300℃对铁锈进行热分解,直至D装置中剩余固体质量不再变化为止,冷却后装置E增重3.6g,装置F增重2.2g.

  则样品中FeCO3的质量m(FeCO3)=___g,x=___.

  (11)若缺少G装置,测得的m(FeCO3)___(选填“偏大”、“偏小”、“不变”,下同),x的值会___.

1回答
2020-10-25 18:02
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金吉凌

  (1)在有水与空气下,放置较长时间后,碳酸亚铁会发生反应:4FeCO3+6H2O+O2=4Fe(OH)3+4CO2,从而使左边物质质量变大,则指针或偏右;碳酸亚铁是白色固体、氢氧化铁是红褐色固体,所以颜色也由FeCO3白色变为Fe(OH)3红褐色,

  故答案为:偏右;白色固体变成红褐色固体(或产生气泡);

  (2)HCO3-和Fe2+相互促进水解生成Fe(OH)2和CO2,溶液中产生的气体为CO2,

  故答案为:CO2;

  (3)根据组合可推知假设3为Fe(OH)2和FeCO3,

  故答案为:Fe(OH)2和FeCO3;

  (4)如果白色沉淀的碳酸亚铁,则硫酸亚铁和碳酸氢钠发生复分解反应,为非氧化还原反应,根据元素守恒及产物的稳定性推知反应方程式为:FeSO4+2NaHCO3=FeCO3↓+H2O+CO2↑+Na2SO4,

  故答案为:FeSO4+2NaHCO3=FeCO3↓+H2O+CO2↑+Na2SO4;

  (5)煮沸后冷却的蒸馏水配制FeSO4和NaHCO3溶液可以除去水中溶解的氧气,防止生成的Fe(OH)2被迅速氧化;而产物Fe(OH)2验证可通过学生熟悉的颜色变化来设计,其检验方法为向产生白色沉淀的试管中通入空气,若白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变为红褐色,则说明假设2成立,

  故答案为:除去水中溶解的氧气,防止生成的Fe(OH)2被迅速氧化;

  向产生白色沉淀的试管中通入空气,若白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变为红褐色,则说明假设2成立;

  (6)碳酸亚铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和二氧化碳、水,剩余固体为未反应的杂质,则参加反应的m(FeCO3)=(20.0-8.4)g=11.6g,碳酸亚铁的质量分数=碳酸亚铁质量样品质量×100%

2020-10-25 18:02:44

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