Question

下圖是氧化沉淀法生產(chǎn)復印用高檔Fe₃O₄粉的工藝流程簡圖，根據(jù)要求回答問題．

（1）鐵的另兩種常見氧化物的化學式是

 

、

 

．
（2）加水溶解過程中，在實驗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．過濾      b．加熱濃縮      c．冷卻結晶      d．晶體加熱至完全失去結晶水
（4）通空氣時的化學方程式是4Fe（OH）₂+2H₂O+O₂═4Fe（OH）₃，由沉淀M獲得Fe₃O₄的過程中發(fā)生的反應為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的最佳質量比為

 

．

Answer 1

分析：（1）氧化物為兩種元素組成且含氧元素的化合物，鐵的氧化物有氧化亞鐵、氧化鐵、四氧化三鐵等三種；
（2）物質溶解時通常放入燒杯內進行，為加快溶解，通常使用玻璃棒攪拌；根據(jù)操作A后所得到物質一為溶液一為沉淀的操作結果，可判斷操作A為過濾；（3）根據(jù)氫氧化鈉與硫酸亞鐵反應的生成物來判斷副產(chǎn)品，根據(jù)冷卻熱飽和溶液的過程考慮操作順序；
（4）根據(jù)通空氣時的化學方程式是4Fe（OH）₂+2H₂O+O₂=4Fe（OH）₃，又Fe（OH）₂+2Fe（OH）₃

加熱  .

Fe₃O₄+4H₂O，因此可判斷出控制空氣質量的意義，如果氧氣過多會把氫氧化亞鐵全部氧化，就得不到四氧化三鐵了；根據(jù)反應的化學方程，計算反應中兩物質的質量比，即Fe（OH）₂和Fe（OH）₃的最佳質量比．

解答：解：（1）根據(jù)鐵的化合價寫出氧化物化學式；鐵元素有+2、+3價，鐵的氧化物除四氧化三鐵外，還有氧化亞鐵和氧化鐵等；故答案為：FeO；Fe₂O₃；
（2）根據(jù)溶解的過程想用的儀器，把綠礬加水溶解時，除需要燒杯作為溶解容器外，還需要使用玻璃棒進行攪拌，以加快綠礬的溶解；由于操作A完成后，溶液與沉淀分離開，故可推斷出操作A為分離混合物常用的分離固體與液體混合物的方法為過濾；故答案為：玻璃棒；過濾；
（3）根據(jù)復分解反應發(fā)生的條件，硫酸亞鐵與氫氧化鈉反應生成硫酸鈉與氫氧化亞鐵，因此過濾后所得濾液為硫酸鈉溶液，通過加熱濃縮后冷卻，可使硫酸鈉晶體析出，析出后的硫酸鈉晶體在加熱時失去結晶水，而得到副產(chǎn)品P為硫酸鈉，故由溶液N獲得該副產(chǎn)品的操作順序為b-c-a-d；故答案為：Na₂SO₄（或硫酸鈉）；c；a；
（4）由于通空氣時的化學方程式是4Fe（OH）₂+2H₂O+O₂=4Fe（OH）₃，因此為保證反應Fe（OH）₂+2Fe（OH）₃

加熱  .

Fe₃O₄+4H₂O的順利發(fā)生，應保持一定比例的Fe（OH）₂、Fe（OH）₃，所以需要控制通入空氣的量；根據(jù)反應的化學方程式Fe（OH）₂+2Fe（OH）₃

加熱  .

Fe₃O₄+4H₂O，沉淀M中Fe（OH）₂和Fe（OH）₃的最佳質量比即兩物質恰好完全反應時的質量比，此質量比為
90：（2×107）=45：107，
故答案為：控制Fe（OH）₃的轉化量，防止Fe（OH）₂全部轉化為Fe（OH）₃；45：107；

點評：本題考查了鐵及其化合物的化學性質的應用，結合題中所提供新的信息，理解氧化沉淀法生產(chǎn)復印用高檔Fe₃O₄粉的工藝流程簡圖，明確各個環(huán)節(jié)的目的，是順利解答此問題的關鍵．