Question

（2009?揚州）下圖是氧化沉淀法生產復印用高檔Fe₃O₄粉的工藝流程簡圖，根據要求回答問題．

（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 ）副產品P是______，由溶液N獲得該副產品的操作順序是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的過程中發生的反應為Fe（OH）₂+2Fe（OH）₃Fe₃O₄+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______．
（相對分子質量：Fe（OH）₂-90，Fe（OH）₃-107）

Answer 1

【答案】分析：該工藝流程是用工業綠礬制的四氧化三鐵，所以基本實驗操作流程首先加入水將不溶性雜質除去，然后將綠礬通過加入試劑轉變為含鐵的沉淀，使之更好變為四氧化三鐵．由硫酸亞鐵和氫氧化鈉溶液反應可知，溶液N是硫酸鈉．由于氫氧化亞鐵不穩定，在第二步實驗操作中，需加入一定量空氣轉變為穩定的氫氧化鐵．最后關于質量最佳之比，只要恰好完全反應即可．
解答：解：（1）首先鐵的氧化物，必須只含鐵和氧兩種元素，鐵常見的化合價為+2或+3，根據化合價定義寫鐵的氧化物出化學式FeO和Fe₂O₃．     故正確答案：FeO；  Fe₂O₃．
  （2）溶解操作過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用到的操作是過濾，所以操作A為過濾．故答案為：玻璃棒；過濾．
  （3）氫氧化鈉和硫酸亞鐵溶液反應后生成氫氧化亞鐵和硫酸鈉，所以副產品P是Na₂SO₄，由硫酸鈉溶液變為失去結晶水的過程為：b→C→a→d．故答案為：Na₂SO₄；C；a．
  （4）因為通空氣時的化學方程式是4Fe（OH）₂+2H₂O+O₂═4Fe（OH）₃，即Fe（OH）₂轉化為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的質量比，以達到他們的最佳質量比．他們的最佳質量比就是能夠高產得到Fe₃O₄，所以他們兩者恰好完全反應時的質量比就是最佳質量比，由化學方程式Fe（OH）₂+2Fe（OH）₃Fe₃O₄+4H₂O可知Fe（OH）₂和Fe（OH）₃的最佳質量比為：═．故答案為：控制Fe（OH）₂與Fe（OH）₃的質量比；45：107．
點評：本題是一道信息給與與生產實踐相關的題型，以含鐵的物質為基本出發點，引發出含鐵的氧化物的種類，混合物的分離方法，產品的制作流程．