Question

【題目】以FeSO4為原料制備鐵黑顏料Fe3O4（其中Fe既有+2價(jià)，也有+3價(jià)）的過程如下：

“轉(zhuǎn)化”過程的反應(yīng)為：4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3。若原料中含FeSO4 9.12 t，下列說法正確的是

A.理論上與FeSO4反應(yīng)的NaOH溶液的質(zhì)量為4.8 t

B.理論上“轉(zhuǎn)化”過程參與反應(yīng)的O2的質(zhì)量為480 kg

C.該方法理論上最終可以獲得Fe3O4的質(zhì)量為4.64 t

D.若“轉(zhuǎn)化”過程參與反應(yīng)的O2過量，則最終所得固體的質(zhì)量偏小

Answer 1

【答案】C

【解析】

在FeSO4溶液中加入NaOH溶液，先生成白色絮狀沉淀，反應(yīng)化學(xué)方程式為：FeSO4+2NaOH=Fe（OH）2↓+Na2SO4，氫氧化亞鐵不穩(wěn)定，很快被氧化成灰綠色，最終被氧化成紅褐色的氫氧化鐵沉淀，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3。

A、設(shè)理論上與FeSO4反應(yīng)的NaOH的質(zhì)量為x，

x=4.8t

氫氧化鈉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%，故反應(yīng)的氫氧化鈉溶液的質(zhì)量為，故A錯(cuò)誤；

B、理論上“轉(zhuǎn)化”過程參與反應(yīng)的O2的質(zhì)量為y，則

，y=0.48t=480kg

為了得到Fe3O4（可以看成是FeO和Fe2O3的等分子混合的混合物），所以FeSO4中轉(zhuǎn)化為氫氧化亞鐵和氫氧化鐵的FeSO4的質(zhì)量比為1：2，也就是FeSO4中的鐵只能有三分之二轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3，所以O2的理論用量為480kg的三分之二，即320kg，故B錯(cuò)誤；

C、根據(jù)鐵元素守恒，設(shè)該方法理論上最終可以獲得Fe3O4的質(zhì)量為：，故C正確；

D、該方法理論上最終可以獲得Fe3O4的質(zhì)量為，若“轉(zhuǎn)化”過程參與反應(yīng)的O2過量，則最終所得固體為Fe2O3，質(zhì)量為，質(zhì)量偏大，故D錯(cuò)誤。

故選C。