工業(yè)綠礬(主要成分FeSO
4?7H
2O),其中所含固體雜質(zhì)不含鐵元素、不溶于水、加熱也不分解.用鐵的質(zhì)量分數(shù)為18%以上的工業(yè)綠礬可生產(chǎn)復印用高檔Fe
3O
4粉.
(一)原料工業(yè)綠礬中鐵的質(zhì)量分數(shù)測定
稱取30g硫酸亞鐵晶體樣品按圖1高溫加熱,使其完全分解,相關數(shù)據(jù)如圖2,對所得產(chǎn)物進行探究,并測定樣品中鐵的質(zhì)量分數(shù).
【查閱資料1】綠礬晶體在T
1時開始分解,T
2時完全失去水,T
3時FeSO
4開始分解.
(1)實驗前,應先
.
(2)裝置B中硫酸銅粉末變藍,說明產(chǎn)物中有
,裝置C中高錳酸鉀溶液褪色,說明產(chǎn)物中還有
.
(3)裝置A中固體變成紅棕色,放入稀鹽酸,得黃色溶液,則該紅棕色固體是
.
(4)裝置D球形干燥管的作用
.
(5)從理論上分析,硫酸亞鐵晶體分解還生成SO
3.根據(jù)相關數(shù)據(jù)分析:①圖2中T
3至T
4過程的反應化學方程式
;②樣品中鐵的質(zhì)量分數(shù)=
.
(6)實驗中要持續(xù)通入氮氣,否則測出的鐵的質(zhì)量分數(shù)會
(填“偏大”、“偏小”或“不變”).
(二)生產(chǎn)復印用高檔Fe
3O
4粉
【生產(chǎn)流程】
【查閱資料2】
①硫酸亞鐵在不同溫度下的溶解度如表所示:
溫度/℃ | 0 | 10 | 30 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 |
溶解度/g | 14.0 | 17.0 | 25.0 | 33.0 | 35.3 | 33.0 | 30.5 | 27.0 |
②Fe(OH)
2易氧化:4Fe(OH)
2+2H
2O+O
2=4Fe(OH)
3③獲得Fe
3O
4的反應原理為:Fe(OH)
2+2Fe(OH)
3Fe
3O
4+4H
2O
(1)溶解時,用50℃至80℃的熱水目的是
.
(2)寫出加入適量NaOH溶液時發(fā)生反應的化學方程式
.
(3)副產(chǎn)品P的化學式是
.
(4)沉淀M需洗凈,檢驗是否洗凈的方法是
.
(5)若流程中產(chǎn)生的Fe(OH)
2和Fe(OH)
3的質(zhì)量比為50:107,則所得產(chǎn)品是
的Fe
3O
4(填“純凈”或“不純凈”).