还原铁粉是粉末冶金工业的重要原料,利用生产钛白的副产品绿矾制备还原铁粉的工业流程如下:(1)干燥过

2025年05月05日 23:38
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(1)干燥过程主要是为了脱去游离水和结晶水,过程中会有少量FeCO3?nH2O被空气氧化为FeOOH,依据氧化还原反应的电子守恒和原子守恒,写出化学方程式为:4FeCO3?nH2O+O2=4FeOOH+4CO2↑+(4n-2)H2O,故答案为:4FeCO3?nH2O+O2=4FeOOH+4CO2↑+(4n-2)H2O;
(2)取干燥后的FeCO3样品12.49g焙烧至600℃,质量变为8.00g,继续加热最终得到Fe 6.16g,分析样品为FeCO3和FeOOH,依据元素化合价可知铁元素化合价为二价和三价,加热焙烧600℃,质量变为8.00g,是分解生成了铁的氧化物、二氧化碳和水;根据铁元素化合价判断,氧化物中含有亚铁离子和铁离子,氧化物为FeO与Fe2O3或FeO与Fe3O4或FeO、Fe2O3、Fe3O4
设样品中FeCO3:物质的量为x;FeOOH物质的量为y;
依据铁元素守恒得到:x+y=

6.16g
56g/mol
;116x+89y=12.49
计算得到x=0.1mol;y=0.01mol;
得到质量为:FeCO3:11.6 g,FeOOH:0.89 g,
故答案为:FeO与Fe2O3或FeO与Fe3O4或FeO、Fe2O3、Fe3O4;FeCO3:11.6 g,FeOOH:0.89 g;
(3)若将28.12g还原铁粉(含少量FexC)在氧气流中加热,得到标准状况下的CO2224mL,物质的量为0.01mol,则FexC物质的量为0.01mol;将相同质量的还原铁粉与足量硫酸反应,得到标准状况下的H2 10.752L,物质的量为0.48mol,消耗铁物质的量依据反应方程式计算:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;铁的质量=0.48mol×56g/mol=26.88g;依据元素守恒可知FexC中 碳元素物质的量为0.01mol,FexC的质量=28.12g-26.88g=1.24g;物质的量为0.01mol,则摩尔质量=
1.24g
0.01mol
=124g/mol,
依据化学式FexC计算得到x=2,所以化学式为Fe2C,故答案为:Fe2C.