探究一:工業鐵紅的主要成分是Fe2O3,還含有少量的FeO、Fe3O4。某興趣小組用草酸晶 體制取CO,并進行了如下圖所示實驗。試回答:
【查閱資料】草酸晶體(H2C2O4?3H2O)在濃H2SO4作用下受熱分解生成CO2和CO。
(1)實驗前應先 。
(2)進入D中的氣體是純凈、干燥的CO,則A中試劑是____、C中的試劑是___(填字母編號)。
a.濃硫酸
b.澄清的石灰水
c.氫氧化鈉溶液
(3)F裝置的作用是 。
(4)某同學認為圖示裝置有不足之處,改進的方法是 。
探究二:精還原鐵粉是一種重要的化工原料,某興趣小組對其進行下列研究:
【物質制備】利用綠礬制備精還原鐵粉的工藝流程如下:
粗還原鐵粉中還含有少量鐵的氧化物和Fe
3C 雜質,可用氫氣在高溫下進一步還原,其反應方程式為Fe
xO
y + y H
2
x Fe + y H
2O,Fe
3C + 2H
2
3 Fe + CH
4。
(1)寫出焙燒中氧化鐵與CO反應的化學方程式:
。
(2)焙燒中加焦炭的作用除了可以生成CO外,還能
。
【含量測定】為得到精還原鐵粉并測定粗還原鐵粉中氧和碳元素的質量分數,按如下裝置進行實驗。已知3 CH
4 + 4 Fe
2O
3
3 CO
2 + 6H
2O + 8 Fe(假設每步反應都完全,且不考慮裝置內原有空氣對測定結果的影響)。
(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量;
② 點燃A 處酒精燈;
③ 緩緩通入純凈干燥的H
2;
④ 點燃C 處酒精燈;
⑤ 分別熄滅A 處、C 處酒精燈;
⑥ 再緩緩通入少量H
2;
⑦ 再次稱量必要裝置的質量。
操作的先后順序是①→③→
→⑤→⑥→⑦( 填字母)
A.②→④ B.④→②
(4)步驟③的目的是
,驗證該步驟目的達到的實驗方法是
;
(5)若缺少裝置D,則所測氧元素的質量分數將
(填“偏大’’“偏小"或“不變")。
(6)粗還原鐵粉樣品的質量為20.000 g,裝置B、E分別增重0.360 g和0.440 g,則計算樣品出中碳元素的質量分數是
,氧元素的質量分數是
。