题目内容
四氧化三铁可用于医疗器械、电子等工业。某实验兴趣小组从工厂采集废液(含FeSO4和少量ZnSO4、MgSO4),进行四氧化三铁的制备实验。
【阅读资料】
(1)25℃时,去氧化物沉淀的pH范围如表3。
| Zn(OH)2 | Fe(OH)2 | Mg(OH)2 | |
| 开始沉淀的pH | 5.7 | 7.6 | 10.4 |
| 沉淀完全的pH | 8.0 | 9.6 | 12.4 |
表3
(2)25℃时,Zn(OH)2可溶于pH>10.5的碱溶液。
(3)制备Fe3O4的实验流程如下:
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【回答问题】
(1)往废液中加入氢氧化钠溶液生成沉淀的化学方程式为 (写一个即可)。
(2)操作a的名称为 。该操作需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、
等。玻璃棒在此操作中的主要作用是 。
(3)溶液1所含溶质有 (至少写两种);溶液3所含溶质的主要成分为 。
(4)该实验取废液100g,最终得到产品四氧化三铁质量为3.48g,则原废液中硫酸亚铁溶质的质量分数不低于 (精确到0.01%)。
答案:⑴2 NaOH+ ZnSO4= Zn(OH)2↓ +Na2SO4或2 NaOH+ FeSO4= Fe(OH)2↓ +Na2SO4⑵过滤、漏斗、引流(搅拌)⑶硫酸镁、硫酸钠、氢氧化钠、氢氧化镁(两种即可)、硫酸亚铁 ⑷6.84%
解析:(1)第一步加氢氧化钠至PH=9.6,结合阅读资料可知会生成两种沉淀。它们分别是Zn(OH)2和Fe(OH)2,并且二者全部沉淀。可写2 NaOH+ ZnSO4= Zn(OH)2↓ +Na2SO4或2 NaOH+ FeSO4= Fe(OH)2↓ +Na2SO4
(2)操作a将反应后的物质分成了固体和液体,所以该操作为过滤。过滤需要漏斗。玻璃棒的作用主要是引流,以防液体溅出造成不必要的事故。
(3)因第一步加氢氧化钠至PH=9.6,Zn(OH)2和Fe(OH)2二者全部沉淀,生成硫酸钠。氢氧化钠过量,结合资料可知未产生氢氧化镁沉淀,即有硫酸镁和氢气体镁。
由1可知:固体1为Zn(OH)2和Fe(OH)
2。即第二步加氢氧化钠至PH大于10.5,固体2应为Fe(OH)2。固体2与稀硫酸反应后生成溶液3,所以溶液3的成分应为硫酸亚铁。
(4)可根据化学式进行计算:3.48g四氧化三铁含铁元素的质量为;
=2.52g
则硫酸亚铁的质量为:
= 6.84g
废液中硫酸亚铁的质量分数为
=6.84%
人类为探索物质的组成、性质和变化,经历了漫长的历程。请阅读下列信息:
信息1:数十亿年来,地球上的物质不断地变化。大气的成分也发生了很大的变化。下表是原始大气和目前空气的主要成分,根据信息,回答下列问题:
| 空气的成分 | N2、O2、CO2、水蒸气及惰性气体等 |
| 原始大气的主要成分 | CH4 、NH3 、CO 、CO2等 |
(1)原始大气是指绿色植物出现以前的大气。假设把现代的人或其他的动植物放在原始大气中,你认为他们能否生存下去? 。原因是 。
(2
)绿色植物出现以后,原始大气中的CO2逐渐减少。同时O2逐渐增加,原因 。
(3)随着原始大气中O2缓慢地增加,CH4、NH3、CO等气体逐渐被氧气氧化而缓慢地减少,使大气的成分逐渐演化成现代大气。原始大气中NH3可转化为现代大气中的 。