Question

四氧化三鐵在生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應用，人們工作中常用的打印機、復印機使用的墨粉主要成分就是Fe₃O₄，下圖是某企業(yè)用氧化沉淀法生產(chǎn)Fe₃O₄的工藝流程：

已知：①綠礬即FeSO₄?7H₂O，工業(yè)綠礬中FeSO₄的含量為52.5%，其中的雜質(zhì)不參與反應；
②Fe（OH）₂+2Fe（OH）₃=Fe₃O₄?4H₂O請回答下列問題：
（1）鐵的氧化物除Fe₃O₄外，還有

 

；
（2）Fe₃O₄與稀硝酸反應的離子方程式是

 

，檢驗反應后的溶液中含F(xiàn)e³⁺的方法

 

；
（3）在工藝流程中，通入適量空氣“氧化”時的化學方程式是：

 

；
（4）流程圖中所示的副產(chǎn)品的化學式是

 

，從過濾所得濾液中提取該副產(chǎn)品還需要的操作依次是

 

 （填寫序號）．a(chǎn)．過濾    b．加熱濃縮    c．冷卻結(jié)晶    d．洗滌．

Answer 1

考點：制備實驗方案的設計,鐵的氧化物和氫氧化物

專題：幾種重要的金屬及其化合物

分析：（1）鐵有三種常見的氧化物：FeO、Fe₂O₃、Fe₃O₄；
（2）Fe₃O₄中含有+2價鐵，具有還原性，可與稀硝酸發(fā)生氧化還原反應生成Fe³⁺和NO，可用KSCN溶液檢驗Fe³⁺；
（3）加入氫氧化鈉生成Fe（OH）₂，F(xiàn)e（OH）₂不穩(wěn)定，易被空氣中的氧氣氧化生成Fe（OH）₃；
（4）反應流程所用原料為綠礬和氫氧化鈉，除生成Fe₃O₄外，副產(chǎn)品為Na₂SO₄?10H₂O（或Na₂SO₄），從溶液中分離出硫酸銅晶體應為將熱溶液冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥．

解答： 解：（1）鐵有三種常見的氧化物：FeO、Fe₂O₃、Fe₃O₄，故答案為：FeO、Fe₂O₃；
（2）Fe₃O₄中含有+2價鐵，具有還原性，可與稀硝酸發(fā)生氧化還原反應生成Fe³⁺和NO，反應的離子發(fā)生為3Fe₃O₄+28H⁺+NO₃^-=9Fe³⁺+NO↑+14H₂O，可用KSCN溶液檢驗Fe³⁺，可取待測液少許于試管中，加入適量的KSCN溶液，若溶液顯血紅色，則證明含F(xiàn)e³⁺，
故答案為：3Fe₃O₄+28H⁺+NO₃^-=9Fe³⁺+NO↑+14H₂O；取待測液少許于試管中，加入適量的KSCN溶液，若溶液顯血紅色，則證明含F(xiàn)e³⁺；
（3）加入氫氧化鈉生成Fe（OH）₂，F(xiàn)e（OH）₂不穩(wěn)定，易被空氣中的氧氣氧化生成Fe（OH）₃，反應的化學方程式為4Fe（OH）₂+2H₂O+O₂=4Fe（OH）₃，
故答案為：4Fe（OH）₂+2H₂O+O₂=4Fe（OH）₃；
（4）反應流程所用原料為綠礬和氫氧化鈉，除生成Fe₃O₄外，副產(chǎn)品為Na₂SO₄?10H₂O（或Na₂SO₄），由硫酸鈉溶液變?yōu)槭�去結(jié)晶水的硫酸鈉的過程為：加熱濃縮，冷卻，結(jié)晶，過濾，洗滌，即bcad，
故答案為：Na₂SO₄?10H₂O（或Na₂SO₄）；bcad．

點評：本題考查較為綜合，對學生的心理素質(zhì)有非常高的要求，考查學生對工藝流程的理解、閱讀題目獲取信息能力、物質(zhì)分離提純等基本操作、離子檢驗等，難度中等，要求學生要有扎實的實驗基礎知識和靈活應用信息、基礎知識解決問題的能力．