题目内容
【题目】常用的激光打印机、复印机使用的墨粉主要成分之一就是Fe3O4，氧化沉淀法是工业生产Fe3O4的主要方法，其工艺流程如下图所示。已知：①工业绿矾主要成分是FeSO4·7H2O，②Fe(OH)2+2Fe(OH) 3=Fe3O4+4H2O
请回答下列问题：
(1)实验室中检验FeSO4溶液因氧化而变质的实验操作是__________
(2)写出沉淀和氧化过程的化学方程式____________、_____________
(3)氧化过程中，若通入过量空气会使成品含大量________杂质
(4)若原料中有278kg绿矾，则理论上可制得Fe3O4______kg
【答案】取待测液少许于试管中，加入适量的KSCN溶液，若溶液显血红色，则证明含Fe3+ FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2+Na2SO4 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 Fe2O3 77.33
【解析】
工业绿矾主要成分是FeSO47H2O，加水溶解，然后加入净化剂、絮凝剂生成沉淀，除去杂质，滤液含有Fe2+，加入氢氧化钠溶液，可生成Fe(OH)2，通入适量的空气，生成的沉淀含有Fe(OH)3、Fe(OH)2，过滤、洗涤、烘干，粉碎后可生成Fe3O4，以此解答该题。
(1)FeSO4溶液因氧化而变质，则可生成Fe3+，可用KSCN溶液检验Fe3+，检验方法是取待测液少许于试管中，加入适量的KSCN溶液，若溶液显血红色，则证明含Fe3+；
(2)加入氢氧化钠，生成氢氧化亚铁沉淀，方程式为FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2+Na2SO4，Fe(OH)2不稳定，易被空气中的氧气氧化生成Fe(OH)3，反应的化学方程式为4Fe（OH）2+2H2O+O2= Fe(OH)3；
(3)氧化过程中，若通入过量空气，氢氧化亚铁被氧化生成氢氧化铁，加热氢氧化铁，受热分解生成Fe2O3，因此会使成品含大量的Fe2O3；
(4)若原料中有278kg绿矾，则n(FeSO47H2O)=
=1000mol，则理论上可制得Fe3O4的物质的量为n(Fe3O4)=
=
mol，则理论上反应可制得Fe3O4的质量为m(Fe3O4)=mol×232g/mol=77.33×103g=77.33kg。
