题目内容
下图是氧化沉淀法生产复印用高档Fe3O4粉的工艺流程简图,根据要求回答问题.(1)铁的另两种常见氧化物的化学式是
(2)加水溶解过程中,在实验室里通常要使用的玻璃仪器有烧杯和
(3 )副产品P是
a.过滤 b.加热浓缩 c.冷却结晶 d.晶体加热至完全失去结晶水
(4)通空气时的化学方程式是4Fe(OH)2+2H2O+O2═4Fe(OH)3,由沉淀M获得Fe3O4的过程中发生的反应为Fe(OH)2+2Fe(OH)3
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(相对分子质量:Fe(OH)2-90,Fe(OH)3-107)
分析:该工艺流程是用工业绿矾制的四氧化三铁,所以基本实验操作流程首先加入水将不溶性杂质除去,然后将绿矾通过加入试剂转变为含铁的沉淀,使之更好变为四氧化三铁.由硫酸亚铁和氢氧化钠溶液反应可知,溶液N是硫酸钠.由于氢氧化亚铁不稳定,在第二步实验操作中,需加入一定量空气转变为稳定的氢氧化铁.最后关于质量最佳之比,只要恰好完全反应即可.
解答:解:(1)首先铁的氧化物,必须只含铁和氧两种元素,铁常见的化合价为+2或+3,根据化合价定义写铁的氧化物出化学式FeO和Fe2O3. 故正确答案:FeO; Fe2O3.
(2)溶解操作过程需要玻璃仪器有盛装溶液的烧杯,搅拌用的玻璃棒.在分离固体和液体混合物时用到的操作是过滤,所以操作A为过滤.故答案为:玻璃棒;过滤.
(3)氢氧化钠和硫酸亚铁溶液反应后生成氢氧化亚铁和硫酸钠,所以副产品P是Na2SO4,由硫酸钠溶液变为失去结晶水的过程为:b→C→a→d.故答案为:Na2SO4;C;a.
(4)因为通空气时的化学方程式是4Fe(OH)2+2H2O+O2═4Fe(OH)3,即Fe(OH)2转化为Fe(OH)3,所以控制“一定量空气”的目的是控制Fe(OH)2与Fe(OH)3的质量比,以达到他们的最佳质量比.他们的最佳质量比就是能够高产得到Fe3O4,所以他们两者恰好完全反应时的质量比就是最佳质量比,由化学方程式Fe(OH)2+2Fe(OH)3
Fe3O4+4H2O可知Fe(OH)2和Fe(OH)3的最佳质量比为:
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.故答案为:控制Fe(OH)2与Fe(OH)3的质量比;45:107.
(2)溶解操作过程需要玻璃仪器有盛装溶液的烧杯,搅拌用的玻璃棒.在分离固体和液体混合物时用到的操作是过滤,所以操作A为过滤.故答案为:玻璃棒;过滤.
(3)氢氧化钠和硫酸亚铁溶液反应后生成氢氧化亚铁和硫酸钠,所以副产品P是Na2SO4,由硫酸钠溶液变为失去结晶水的过程为:b→C→a→d.故答案为:Na2SO4;C;a.
(4)因为通空气时的化学方程式是4Fe(OH)2+2H2O+O2═4Fe(OH)3,即Fe(OH)2转化为Fe(OH)3,所以控制“一定量空气”的目的是控制Fe(OH)2与Fe(OH)3的质量比,以达到他们的最佳质量比.他们的最佳质量比就是能够高产得到Fe3O4,所以他们两者恰好完全反应时的质量比就是最佳质量比,由化学方程式Fe(OH)2+2Fe(OH)3
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90 |
2×107 |
45 |
107 |
点评:本题是一道信息给与与生产实践相关的题型,以含铁的物质为基本出发点,引发出含铁的氧化物的种类,混合物的分离方法,产品的制作流程.
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