Question

鐵黃是一種重要的顏料，化學(xué)式為Fe₂O₃·xH₂ O，廣泛用于涂料、橡膠、塑料、文教用品等工業(yè)。實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)利用硫酸渣(含F(xiàn)eZ 0。及少量的CaO, Mg0等)和黃鐵礦粉

(主要成分為FeS₂)制備鐵黃的流程如下:

（1）操作I與操作II中都用到玻璃棒，玻璃棒在兩種操作中的作用分別是_      、      

（2）試劑a最好選用_    (供選擇使用的有:鋁粉、空氣、濃HNO₃ );其作用是_            。

（3）上述步驟中需用到氨氣。下列裝置可用于實(shí)驗(yàn)室制氨氣的是_        _(填序號(hào))。

（4）查閱資料知，在不同溫度下Fe₂ O₃被CO還原，產(chǎn)物可能為Fe₃ O₄  、FeO或Fe，固體質(zhì)量與反應(yīng)溫度的關(guān)系如右圖所示。根據(jù)圖象推斷670℃時(shí)Fe₂ O₃還原產(chǎn)物的化學(xué)式為M，并設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，證明該還原產(chǎn)物的成分(依次填寫每步操作中所加試劑的化學(xué)式、現(xiàn)象和結(jié)論)。儀器自選�？晒┻x擇的試劑:稀H₂SO₄、稀鹽酸、H₂ O₂溶液、NaOH溶液、KSCN溶液。

加入試劑	現(xiàn)象	結(jié)論
		則還原產(chǎn)物為

 

 

Answer 1

【答案】

 

（1）攪拌加速溶液；引流。（2）空氣；作氧化劑，將二價(jià)鐵離子氧化為三價(jià)鐵離子；（3）bd; （4）

加入試劑	現(xiàn)象	結(jié)論
稀硫酸或稀鹽酸	固體完全溶解且無(wú)氣泡產(chǎn)生	則還原產(chǎn)物為FeO
KSCN溶液	溶液不變色
H2O2溶液	溶液變?yōu)榧t色

 

【解析】

試題分析：（1）操作I是攪拌加速溶液溶解，操作II是過(guò)濾操作，主要用到玻璃棒引流。（2）試劑a最好選用空氣，來(lái)源廉價(jià)，其作用是作氧化劑，將二價(jià)鐵離子氧化為三價(jià)鐵離子。（3）實(shí)驗(yàn)室制氨氣的主要是操作簡(jiǎn)單，制作方便，由于氨氣易溶于水，故要加熱，可選擇bd。（4）對(duì)于二價(jià)鐵離子有無(wú)可用KSCN溶液不顯紅色判斷，對(duì)于有無(wú)固體鐵可用加入酸有無(wú)氣泡做出判斷。CO還原氧化鐵的還原產(chǎn)物為可能Fe₃O₄，F(xiàn)eO和Fe，F(xiàn)e₂O₃加熱溫度可達(dá)到500℃～600℃，質(zhì)量由46.4g減少為45g，還原產(chǎn)物為Fe₃O₄；650℃～700℃時(shí)，質(zhì)量由43.2g減少較大，還原產(chǎn)物為FeO，為驗(yàn)證還原產(chǎn)物，在適量待檢物中加入稀H₂SO₄至完全溶解，再加入少量高錳酸鉀溶液，溶液紫色褪去，可說(shuō)明還原產(chǎn)物為FeO，故答案為：Fe₃O₄；在適量待檢物中加入稀H₂SO₄至完全溶解，再加入少量高錳酸鉀溶液，溶液紫色褪去。

加入試劑	現(xiàn)象	結(jié)論
稀硫酸或稀鹽酸	固體完全溶解且無(wú)氣泡產(chǎn)生	則還原產(chǎn)物為FeO
KSCN溶液	溶液不變色
H2O2溶液	溶液變?yōu)榧t色

考點(diǎn)：本題考查了玻璃棒的使用和離子的檢驗(yàn)方法以及實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與分析。