Question

下圖是氧化沉淀法生產(chǎn)復(fù)印用高檔Fe₃O₄粉的工藝流程簡(jiǎn)圖，根據(jù)要求回答問(wèn)題．

（1）鐵的另兩種常見(jiàn)氧化物的化學(xué)式是

 

、

 

．
（2）加水溶解過(guò)程中，在實(shí)驗(yàn)室里通常要使用的玻璃儀器有燒杯和

 

，操作A的名稱是

 

．
（3 ）副產(chǎn)品P是

 

，由溶液N獲得該副產(chǎn)品的操作順序是b→

 

→

 

→d．
a．過(guò)濾      b．加熱濃縮      c．冷卻結(jié)晶      d．晶體加熱至完全失去結(jié)晶水
（4）通空氣時(shí)的化學(xué)方程式是4Fe（OH）₂+2H₂O+O₂═4Fe（OH）₃，由沉淀M獲得Fe₃O₄的過(guò)程中發(fā)生的反應(yīng)為Fe（OH）₂+2Fe（OH）₃

△   .

Fe₃O₄+4H₂O，控制“一定量空氣”的目的是

 

，沉淀M中Fe（OH）₂和Fe（OH）₃的最佳質(zhì)量比為

 

．
（相對(duì)分子質(zhì)量：Fe（OH）₂-90，F(xiàn)e（OH）₃-107）

Answer 1

分析：該工藝流程是用工業(yè)綠礬制的四氧化三鐵，所以基本實(shí)驗(yàn)操作流程首先加入水將不溶性雜質(zhì)除去，然后將綠礬通過(guò)加入試劑轉(zhuǎn)變?yōu)楹�鐵的沉淀，使之更好變?yōu)樗难趸�三鐵．由硫酸亞鐵和氫氧化鈉溶液反應(yīng)可知，溶液N是硫酸鈉．由于氫氧化亞鐵不穩(wěn)定，在第二步實(shí)驗(yàn)操作中，需加入一定量空氣轉(zhuǎn)變?yōu)榉�(wěn)定的氫氧化鐵．最后關(guān)于質(zhì)量最佳之比，只要恰好完全反應(yīng)即可．

解答：解：（1）首先鐵的氧化物，必須只含鐵和氧兩種元素，鐵常見(jiàn)的化合價(jià)為+2或+3，根據(jù)化合價(jià)定義寫鐵的氧化物出化學(xué)式FeO和Fe₂O₃．     故正確答案：FeO；  Fe₂O₃．
  （2）溶解操作過(guò)程需要玻璃儀器有盛裝溶液的燒杯，攪拌用的玻璃棒．在分離固體和液體混合物時(shí)用到的操作是過(guò)濾，所以操作A為過(guò)濾．故答案為：玻璃棒；過(guò)濾．
  （3）氫氧化鈉和硫酸亞鐵溶液反應(yīng)后生成氫氧化亞鐵和硫酸鈉，所以副產(chǎn)品P是Na₂SO₄，由硫酸鈉溶液變?yōu)槭�去結(jié)晶水的過(guò)程為：b→C→a→d．故答案為：Na₂SO₄；C；a．
  （4）因?yàn)橥�空氣時(shí)的化學(xué)方程式是4Fe（OH）₂+2H₂O+O₂═4Fe（OH）₃，即Fe（OH）₂轉(zhuǎn)化為Fe（OH）₃，所以控制“一定量空氣”的目的是控制Fe（OH）₂與Fe（OH）₃的質(zhì)量比，以達(dá)到他們的最佳質(zhì)量比．他們的最佳質(zhì)量比就是能夠高產(chǎn)得到Fe₃O₄，所以他們兩者恰好完全反應(yīng)時(shí)的質(zhì)量比就是最佳質(zhì)量比，由化學(xué)方程式Fe（OH）₂+2Fe（OH）₃

△   .

Fe₃O₄+4H₂O可知Fe（OH）₂和Fe（OH）₃的最佳質(zhì)量比為：

90

2×107

═

45

107

．故答案為：控制Fe（OH）₂與Fe（OH）₃的質(zhì)量比；45：107．

點(diǎn)評(píng)：本題是一道信息給與與生產(chǎn)實(shí)踐相關(guān)的題型，以含鐵的物質(zhì)為基本出發(fā)點(diǎn)，引發(fā)出含鐵的氧化物的種類，混合物的分離方法，產(chǎn)品的制作流程．