27.菱铁矿和赤铁矿一样,也是工业上冶炼铁的一种矿物。某种菱铁矿中铁元素的主要存在形式是碱式碳酸亚铁,为测定碱式碳酸亚铁[xFeCO
3•yFe(OH)
2•zH
2O]的组成,华雪同学在老师的指导下设计了如图实验装置:
【查阅资料】
a、碱式碳酸亚铁受热会完全分解生成FeO、CO
2和H
2O。
b、FeO是一种黑色粉末,它不稳定,在空气中加热,可被氧化成四氧化三铁。
c、石灰是NaOH及CaO的混合物,可以吸收CO
2和H
2O
【实验步骤】
(1)检查装置的
后,准备称取3.40g碱式碳酸亚铁粉末放在装置B中,连接仪器。
(2)
,鼓入一段时间空气,准确称量装置C、D、E的质量。
(3)关闭弹簧夹K,加热装置B至装置C中导管末端无气泡冒出,再打开弹簧夹K,缓缓通空气一段时间,这样操作的目的是
。
(4)再次准确称量装置C、D、E的质量,所得数据如下
| 装置C/g | 装置D/g | 装置E/g |
加热前 | 200.00 | 180.00 | 180.00 |
加热后 | 200.36 | 180.88 | 180.00 |
(5)图,分析表中数据可知:3.40g碱式碳酸亚铁受热分解过程中生成H
2O的质量为
g,CO
2的质量为
g,装置E的作用是
。
【实验结论】
在xFeCO
3•yFe(OH)
2•zH
2O中,氢原子与氧原子的个数之比为
。
【实验反思】
(1)装置A的作用是
。
(2)实验结束后,装置B中的残留固体可能全部是FeO。也可能全部是Fe
3O
4。还可能是
。
(3)为了得到装置B中残留固体的组成,华雪同学称得装置B中残留固体质量为2.24g后,通过计算可知:残留固体的组成及各成分的质量为
。