Question

10．绿矾（FeSO₄•7H₂O）是硫酸法生产太白粉的主要副产物，可用于制备Fe₂O₃，复印用Fe₃O₄粉、还原铁粉等，开发利用绿矾工艺是一项十分有意义的工作，某研究性小组展开了系列研究．
【制备Fe₂O₃】
[资料一]
（1）无水硫酸铜遇水变成蓝色的硫酸铜晶体．
（2）绿矾（FeSO₄•7H₂O）高温分解产生一种金属氧化物和几种气态非金属氧化物．
（3）SO₂是无色有窒息性臭味的有毒气体，能使品红溶液褪色．
甲同学用如下装置制备Fe₂O₃并验证绿矾受热分解的其他产物；

实验过程中发现：A中有红棕色固体生成，B中无水硫酸铜变蓝，C中U形管内有无色晶体（SO₃）析出，D中品红溶液褪色，装置E的作用是吸收SO₂防止污染环境．
【制备Fe₃O₄】
 乙同学模拟生产复印用Fe₃O₄粉的实验流程如下：

【资料二】Fe（OH）₂是一种白色难溶于水的固体，在空气中易被氧化．
FeSO₄溶液中加入NaOH溶液，反应的化学方程式依次为①FeSO₄+2NaOH═Fe（OH）₂↓+Na₂SO₄，②4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃．由沉淀a获得Fe₃O₄的化学方程式为：6Fe（OH）₂+O₂═2Fe₃O₄+6H₂O
若制取Fe（OH）₂，采取的实验操作是：向盛有5mL新制FeSO₄溶液的试管中加入10滴植物油，然后用胶头滴管加煮沸的NaOH溶液（驱赶O₂），胶头滴管的正确使用方法是A（填字母）．

【制备还原铁粉】
制备还原铁粉的工业流程如下：

（1）操作1的名称是过滤，NH₄HCO₃和FeSO₄溶液反应的化学方程式为FeSO₄+2NH₄HCO₃=FeCO₃↓+（NH₄）₂SO₄+CO₂↑+H₂O．
（2）粗还原铁粉经加工处理后变成纯还原铁粉，纯还原铁粉和水蒸气在高温条件下也可制得四氧化三铁，同时生成一种气体．其装置如图所示：

SAP材料吸水性强，湿润的SAP材料能为该反应持续提供水蒸气．实验开始一段时间后，观察到在肥皂液中有大量的气泡产生，此气泡用火柴即能点燃，同时有肥皂泡飘到空中．生成的气体是氢气，干燥的SAP材料作用是吸收冷凝水及多余的水蒸气，进而有利于进行氢气的验证．

Answer 1

分析 根据给出的转化关系对应的过程分析每个对应的问题，或者直接分析每个问题，从给出的信息中找对应的信息．

解答 解：
【制备Fe₂O₃】
由于实验是用于制备Fe₂O₃，所以A中生成的应该是氧化铁，氧化铁为红棕色固体，所以看到有红棕色固体生成．B中无水硫酸铜变蓝，C中U形管内有无色晶体（SO₃）析出，D中品红溶液褪色说明生成了二氧化硫，由于二氧化硫有毒，为防止污染环境，要用装置E来进行吸收，所以装置E的作用是吸收SO₂防止污染环境．
【制备Fe₃O₄】
FeSO₄溶液中加入NaOH溶液，Fe（OH）₂是一种白色难溶于水的固体所以首先反应FeSO₄+2NaOH═Fe（OH）₂↓+Na₂SO₄，而由于Fe（OH）₂在空气中易被氧化，所以发生的反应为4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃．
若制取Fe（OH）₂，采取的实验操作是：向盛有5mL新制FeSO₄溶液的试管中加入10滴植物油，然后用胶头滴管加煮沸的NaOH溶液（驱赶O₂），由于加入硫酸亚铁不能引入空气，所以胶头滴管要伸入到液面以下挤压胶头滴管的胶帽．（这个不要再考虑胶头滴管使用的悬空垂直不插入的操作要领，因为这个实验要求很特别，避免接触空气，防止生成的氢氧化亚铁被氧化）．故选 A．
【制备还原铁粉】
 （1）操作1是难溶性固体和液体分离，为过滤．NH₄HCO₃和FeSO₄溶液反应根据图可知生成了水和二氧化碳，同时还生成碳酸亚铁和硫酸铵，对应的化学方程式为 FeSO₄+2NH₄HCO₃=FeCO₃↓+（NH₄）₂SO₄+CO₂↑+H₂O．
（2）纯还原铁粉和水蒸气在高温条件下也可制得四氧化三铁，同时生成一种气体．根据质量守恒定律可知可能为氢气，观察到在肥皂液中有大量的气泡产生，此气泡用火柴即能点燃，同时有肥皂泡飘到空中说明密度小且具有可燃性，进一步确定生成的气体是氢气，干燥的SAP材料作用是 吸收冷凝水及多余的水蒸气，进而有利于进行氢气的验证．
故答案为：
【制备Fe₂O₃】红棕；吸收SO₂防止污染环境；
【制备Fe₃O₄】FeSO₄+2NaOH═Fe（OH）₂↓+Na₂SO₄   A；
【制备还原铁粉】
（1）过滤；FeSO₄+2NH₄HCO₃=FeCO₃↓+（NH₄）₂SO₄+CO₂↑+H₂O；
（2）氢气；吸收冷凝水及多余的水蒸气，进而有利于进行氢气的验证．

点评 读图，从中获得解答题目所需的信息，所以在解答题目时先看解答的问题是什么，然后带着问题去读给出的图进而去寻找解答有用的信息，这样提高了信息扑捉的有效性．解答的问题实际上与复杂的转化图相比，其实很简单很基础，或者可以说转化图提供的是情境，考查基本知识．