23.(9分)还原铁粉是结构疏松的单质铁,它是重要的工业原料。
Ⅰ.物质制备。还原铁粉的某种制备工艺流程如图1所示。
(1)“转化”时温度需控制在35℃以下,防止受热分解的物质是______。
(2)“干燥”过程中有少量的$FeCO_3$转化为FeOOH和$CO_2,$此时与$FeCO_3$反应的物质有______(填化学式)。
$(3)FeCO_3$与FeOOH在空气中焙烧转化为$Fe_2O_3,FeOOH$转化为$Fe_2O_3$的反应类型是______。写出$Fe_2O_3$在高温条件下与碳反应生成Fe和$CO_2$的化学方程式：______。
Ⅱ.成分研究。“暖宝宝”一般由还原铁粉、活性炭和氯化钠等组成。
【实验目的】测定未开启的“暖宝宝”中铁的质量分数。
【实验过程】如图2所示,甲同学称得反应前总质量为85 g,打开活塞待稀盐酸全部滴入后立即关闭活塞。锥形瓶内的现象有：固体逐渐减少,______。反应完毕后测得锥形瓶和反应后混合物的总质量为84.8 g。
【反思评价】
(1)乙同学认为甲同学方案误差较大,于是设计如图3的方案。甲同学方案误差较大的原因是______。
(2)丙同学认为乙同学方案即使操作无失误,测量结果仍会偏大,原因是______。
(3)丙同学设计了如图4实验装置。利用该装置实验时,在气密性良好的前提下,如果往锥形瓶中注入的稀盐酸体积为$V_1 mL,$等充分反应并且待装置冷却后,观察右侧注射器读数增加$V_2 mL。$实验条件下氢气的密度为$d g·mL⁻^1。$则样品中铁的质量分数为______。
Ⅰ.物质制备。还原铁粉的某种制备工艺流程如图1所示。
(1)“转化”时温度需控制在35℃以下,防止受热分解的物质是______。
(2)“干燥”过程中有少量的$FeCO_3$转化为FeOOH和$CO_2,$此时与$FeCO_3$反应的物质有______(填化学式)。
$(3)FeCO_3$与FeOOH在空气中焙烧转化为$Fe_2O_3,FeOOH$转化为$Fe_2O_3$的反应类型是______。写出$Fe_2O_3$在高温条件下与碳反应生成Fe和$CO_2$的化学方程式：______。
Ⅱ.成分研究。“暖宝宝”一般由还原铁粉、活性炭和氯化钠等组成。
【实验目的】测定未开启的“暖宝宝”中铁的质量分数。
【实验过程】如图2所示,甲同学称得反应前总质量为85 g,打开活塞待稀盐酸全部滴入后立即关闭活塞。锥形瓶内的现象有：固体逐渐减少,______。反应完毕后测得锥形瓶和反应后混合物的总质量为84.8 g。
【反思评价】
(1)乙同学认为甲同学方案误差较大,于是设计如图3的方案。甲同学方案误差较大的原因是______。
(2)丙同学认为乙同学方案即使操作无失误,测量结果仍会偏大,原因是______。
(3)丙同学设计了如图4实验装置。利用该装置实验时,在气密性良好的前提下,如果往锥形瓶中注入的稀盐酸体积为$V_1 mL,$等充分反应并且待装置冷却后,观察右侧注射器读数增加$V_2 mL。$实验条件下氢气的密度为$d g·mL⁻^1。$则样品中铁的质量分数为______。
答案
Ⅰ.（1）碳酸氢铵（或$\mathrm{N}\mathrm{H}{}_{4}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{O}{}_{3}$） （2）$\mathrm{H}{}_{2}\mathrm{O}$、$\mathrm{O}{}_{2}$ （3）分解反应 $2\mathrm{F}\mathrm{e}{}_{2}\mathrm{O}{}_{3}+3\mathrm{C}\xlongequal{高温}4\mathrm{F}\mathrm{e}+3\mathrm{C}\mathrm{O}{}_{2}\uparrow$ Ⅱ.【实验过程】产生大量气泡，溶液由无色变为浅绿色 【反思评价】（1）反应前装置内气体为空气，反应后装置内气体是氢气，相同体积的氢气质量比空气小得多 （2）分液漏斗中的稀盐酸进入锥形瓶，会排出一定体积的气体 （3）$280(V{}_{2}-V{}_{1})d\%$
