Question

铁黄是一种重要的颜料，化学式为Fe₂O₃·xH₂ O，广泛用于涂料、橡胶、塑料、文教用品等工业。实验室模拟工业利用硫酸渣(含FeZ 0。及少量的CaO, Mg0等)和黄铁矿粉
(主要成分为FeS₂)制备铁黄的流程如下:

（1）操作I与操作II中都用到玻璃棒，玻璃棒在两种操作中的作用分别是_     、      
（2）试剂a最好选用_   (供选择使用的有:铝粉、空气、浓HNO₃ );其作用是_           。
（3）上述步骤中需用到氨气。下列装置可用于实验室制氨气的是_       _(填序号)。

（4）查阅资料知，在不同温度下Fe₂ O₃被CO还原，产物可能为Fe₃ O₄ 、FeO或Fe，固体质量与反应温度的关系如右图所示。根据图象推断670℃时Fe₂ O₃还原产物的化学式为M，并设计一个简单的实验，证明该还原产物的成分(依次填写每步操作中所加试剂的化学式、现象和结论)。仪器自选。可供选择的试剂:稀H₂SO₄、稀盐酸、H₂ O₂溶液、NaOH溶液、KSCN溶液。

加入试剂	现象	结论
		则还原产物为

 

Answer 1

（1）搅拌加速溶液；引流。（2）空气；作氧化剂，将二价铁离子氧化为三价铁离子；（3）bd; （4）

加入试剂	现象	结论
稀硫酸或稀盐酸	固体完全溶解且无气泡产生	则还原产物为FeO
KSCN溶液	溶液不变色
H2O2溶液	溶液变为红色

 

解析试题分析：（1）操作I是搅拌加速溶液溶解，操作II是过滤操作，主要用到玻璃棒引流。（2）试剂a最好选用空气，来源廉价，其作用是作氧化剂，将二价铁离子氧化为三价铁离子。（3）实验室制氨气的主要是操作简单，制作方便，由于氨气易溶于水，故要加热，可选择bd。（4）对于二价铁离子有无可用KSCN溶液不显红色判断，对于有无固体铁可用加入酸有无气泡做出判断。CO还原氧化铁的还原产物为可能Fe₃O₄，FeO和Fe，Fe₂O₃加热温度可达到500℃～600℃，质量由46.4g减少为45g，还原产物为Fe₃O₄；650℃～700℃时，质量由43.2g减少较大，还原产物为FeO，为验证还原产物，在适量待检物中加入稀H₂SO₄至完全溶解，再加入少量高锰酸钾溶液，溶液紫色褪去，可说明还原产物为FeO，故答案为：Fe₃O₄；在适量待检物中加入稀H₂SO₄至完全溶解，再加入少量高锰酸钾溶液，溶液紫色褪去。

加入试剂	现象	结论
稀硫酸或稀盐酸	固体完全溶解且无气泡产生	则还原产物为FeO
KSCN溶液	溶液不变色
H2O2溶液	溶液变为红色

考点：本题考查了玻璃棒的使用和离子的检验方法以及实验方案的设计与分析。