探究一:工业铁红的主要成分是Fe2O3,还含有少量的FeO、Fe3O4。某兴趣小组用草酸晶 体制取CO,并进行了如下图所示实验。试回答:
【查阅资料】草酸晶体(H2C2O4?3H2O)在浓H2SO4作用下受热分解生成CO2和CO。
(1)实验前应先 。
(2)进入D中的气体是纯净、干燥的CO,则A中试剂是____、C中的试剂是___(填字母编号)。
a.浓硫酸
b.澄清的石灰水
c.氢氧化钠溶液
(3)F装置的作用是 。
(4)某同学认为图示装置有不足之处,改进的方法是 。
探究二:精还原铁粉是一种重要的化工原料,某兴趣小组对其进行下列研究:
【物质制备】利用绿矾制备精还原铁粉的工艺流程如下:
粗还原铁粉中还含有少量铁的氧化物和Fe
3C 杂质,可用氢气在高温下进一步还原,其反应方程式为Fe
xO
y + y H
2x Fe + y H
2O,Fe
3C + 2H
23 Fe + CH
4。
(1)写出焙烧中氧化铁与CO反应的化学方程式:
。
(2)焙烧中加焦炭的作用除了可以生成CO外,还能
。
【含量测定】为得到精还原铁粉并测定粗还原铁粉中氧和碳元素的质量分数,按如下装置进行实验。已知3 CH
4 + 4 Fe
2O
33 CO
2 + 6H
2O + 8 Fe(假设每步反应都完全,且不考虑装置内原有空气对测定结果的影响)。
(3)主要实验步骤如下:
① 按顺序组装仪器,检查装置的气密性,称量样品和必要装置的质量;
② 点燃A 处酒精灯;
③ 缓缓通入纯净干燥的H
2;
④ 点燃C 处酒精灯;
⑤ 分别熄灭A 处、C 处酒精灯;
⑥ 再缓缓通入少量H
2;
⑦ 再次称量必要装置的质量。
操作的先后顺序是①→③→
→⑤→⑥→⑦( 填字母)
A.②→④ B.④→②
(4)步骤③的目的是
,验证该步骤目的达到的实验方法是
;
(5)若缺少装置D,则所测氧元素的质量分数将
(填“偏大’’“偏小"或“不变")。
(6)粗还原铁粉样品的质量为20.000 g,装置B、E分别增重0.360 g和0.440 g,则计算样品出中碳元素的质量分数是
,氧元素的质量分数是
。