一氧化碳还原氧化铁的实验过程中固体产物可能有四氧化三铁、氧化亚铁（黑色）、铁．实验一：某化学兴趣小组的同学设计了如图1所示的实验装置测定某赤铁矿样品中Fe2O3的质量分数．他

Question

一氧化碳还原氧化铁的实验过程中固体产物可能有四氧化三铁、氧化亚铁（黑色）、铁．
实验一：某化学兴趣小组的同学设计了如图1所示的实验装置测定某赤铁矿样品中Fe₂O₃的质量分数．
他们称取l0.0g赤铁矿，当赤钛矿中的Fe₂O₃全部还原为Fe时，剩余固体在CO的保护下冷却、称量，质量为7.6g（假设赤铁矿中的杂质均不与CO反应）．

（1）实验过程中可观察到的现象是___；
（2）实验结束时继续通入一氧化碳的目的是___；
（3）该赤铁矿中Fe₂O₃的质量分数为___；
实验二：在钢铁厂的实验室，同学们采集了用某种热分析仪记录的CO与Fe₂O₃进行反应时的有关数据，并得到固体质量与反应温度的关系曲线，如图2所示：
（4）根据图象分析写出P点时固体成分的化学式___；
（5）固体质量由48.0g变为46.4g的过程中发生反应的化学方程式为___．

Answer 1

（1）一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，所以图中玻璃管处实验现象是红色粉末变为黑色，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，试管处实验现象是澄清石灰水变浑浊．故填：红色粉末变为黑色，澄清石灰水变浑浊．
（2）实验结束后继续通入一氧化碳到玻璃管冷却，目的是防止生成的铁被空气中的氧气氧化；故填：防止生成的铁被空气中的氧气氧化；
（3）设该赤铁矿中Fe₂O₃的质量为x
Fe₂O₃ +3CO(高温.)/()2Fe+3CO₂，质量减少
160            112       160-112=48
x                        l0.0g-7.6g=2.4g
(160)/(x)=(48)/(2.4g)
x=8g
该赤铁矿中Fe₂O₃的质量分数为(8g)/(10g)×100%=80%；故填：80%；
（4）根据氧化性Fe₂O₃>Fe₃O₄>FeO可知，与CO发生反应时，Fe₂O₃优先反应，然后Fe₃O₄反应，最后FeO反应，根据图象曲线可知，加热到800℃时三种氧化物反应完全，此时固体为Fe，
故答案为：Fe；
（5）固体质量由48.0g变为46.4g时，对应温度为400-500℃，此时Fe₂O₃与CO反应，根据氧化性Fe₂O₃>Fe₃O₄>FeO可知，与CO发生反应时．失去氧48g-46.4=1.6g
氧化铁中氧元素为48*48/160=14.4g，铁元素质量=48-14.4g=33.6g
残余固体中氧元素质量=14.4g-1.6g=12.8g
铁氧原子个数比=（33.6/56）：（12.8/16）=3：4，所以此时还原产物为Fe₃O₄
对应方程式3Fe₂O₃ +CO(400-500℃.)/()2Fe₃O₄+CO₂；
故填：3Fe₂O₃ +CO(400-500℃.)/()2Fe₃O₄+CO₂；