Question

13．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）Fe₃O₄中铁、氧元素的质量比为21：8；
（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玻璃棒，操作A的名称是过滤．
（3）副产品P是硫酸钠（名称），由溶液N获得该副产品的操作顺序是b→c→a→d．
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$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂O，控制“一定量空气”的目的是控制Fe（OH）₂的转化量．

Answer 1

分析 （1）根据四氧化三铁的化学式计算铁氧元素质量比；
（2）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．
（3）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；
（4）根据题中所给的资料卡可以知道反应中需要有氧气参与，可以据此解答．

解答 解：（1）Fe₃O₄中铁、氧元素的质量比为56×2：16×4=21：8；    
（2）溶解操作过程需要玻璃仪器，盛装溶液的烧杯，搅拌用的玻璃棒．A操作将固液分离，故为过滤；
 （3）氢氧化钠和硫酸亚铁溶液反应后生成氢氧化亚和硫酸钠，所以副产品P是硫酸钠，由硫酸钠溶液变为失去结晶水的过程为：b→c→a→d
（4）有资料卡可以知道，通空气时发生的反应为：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的质量比以达到反应的最佳质量比．
故答案：
（1）21：8；
（2）玻璃棒；过滤；
（3）硫酸钠；ca；
（4）控制Fe（OH）₂的转化量（防止Fe（OH）₂转化为Fe（OH）₃等合理理由均可）．

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．