题目内容
9.如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.资料卡:通空气时发生的反应为:4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3,由沉淀获得Fe3O4的过程中发生的反应为Fe(OH)2+2Fe(OH)3$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$Fe3O4+4H2O.
(1)流程中通入一定量空气后进行的操作A为过滤,在实验室进行该操作要使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗.
(2)副产品P是Na2SO4(填化学式).由溶液N获得该副产品的操作顺序是b→c→a→d.(填序号)
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
(3)流程中控制“一定量空气”的目的是控制Fe(OH)2的转化量.
从后续反应过程来看,若要使原料不浪费,往FeSO4溶液中加入适量NaOH溶液和一定量空气时,应控制mFeSO4:mNaOH:mO2=57:30:2.(最简整数比)
分析 (1)根据过滤可以将不溶性固体和溶液分离,以及过滤操作需要的仪器进行分析;
(2)根据氢氧化钠与硫酸亚铁反应的生成物来判断副产品,以及冷却热饱和溶液的过程考虑操作顺序进行分析;
(3)如果氧气过多会把氢氧化亚铁全部氧化,就得不到四氧化三铁了;
根据硫酸亚铁溶液、氢氧化钠和氧气反应生成氢氧化铁沉淀、氢氧化亚铁沉淀和硫酸钠,写出化学方程式,再分析三种物质的质量比.
解答 解:(1)通过操作A得到了氢氧化铁沉淀、氢氧化亚铁沉淀和溶液N,所以操作A是过滤,过滤需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗;
(2)氢氧化钠与硫酸亚铁反应的生成物是氢氧化亚铁与硫酸钠,因为氢氧化亚铁属于另一反应的反应物了所以副产品是硫酸钠,化学式为:Na2SO4,冷却热饱和溶液 的过程是先加热,再降温,析出晶体后过滤再通过加热除去结晶水即可,所以操作顺序是b→c→a→d;
(3)通过反应Fe(OH)2+2Fe(OH)3?Fe3O4+4H2O可知Fe(OH)2和Fe(OH)3都是反应物,如果不控制“一定量空气”氧气过多会把氢氧化亚铁全部氧化,就得不到四氧化三铁了;
硫酸亚铁溶液、氢氧化钠和氧气反应生成氢氧化铁沉淀、氢氧化亚铁沉淀和硫酸钠,需要满足氢氧化亚铁和氢氧化铁的分子个数比为1:2,所以化学方程式为:6FeSO4+12NaOH+2H2O+O2=2Fe(OH)2↓+4Fe(OH)3↓+6Na2SO4,所以mFeSO4:mNaOH:mO2=(6×152):(12×40):(16×2)=57:30:2.
故答案为:(1)过滤,漏斗;
(2)Na2SO4,c,a;
(3)控制Fe(OH)2的转化量;57:30:2.
点评 通过回答本题知道了制取四氧化三铁的方法,溶解需要的仪器,由溶液析出晶体的方法.
练习册系列答案
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20.下列叙述正确的是( )
| A. | 油脂和糖类物质能为人体提供能量 | |
| B. | 碳、氢、氧三种元素只能形成一种化合物 | |
| C. | 尼龙、涤纶和棉花都是合成纤维 | |
| D. | 塑料焚烧是消除“白色污染”的最佳方法 |
4.下列实验操作正确的是( )
| A. | 称取氢氧化钠固体 | B. | 加热液体 | ||
| C. | 取用液体 | D. | 读出液体的体积 |