Question

復印機使用的墨粉主要成份是Fe₃O₄，如圖是氧化沉淀法生產Fe₃O₄的工藝：

已知：①工業(yè)綠礬中FeSO₄的含量為52.5%，其中的雜質不參與反應；
②Fe（OH）₂+2Fe（OH）₃→Fe₃O₄?4H₂O
請回答下列問題：
（1）鐵的常見氧化物有______；
（2）Fe₃O₄與鹽酸反應的化學方程式是：______，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）生產中可獲得的副產品是______，提取該副產品的操作順序是：______（填寫序號）
a．過濾　　b．加熱濃縮　　c．冷卻　　d．結晶　　e．洗滌
（5）在生產過程中，若工業(yè)綠礬的投料速率是12.16kg/h，為使產品較純，鼓入空氣的速率應為______m³/h（假設反應在標準狀態(tài)下進行，空氣中O₂占20%）．

Answer 1

解：（1）鐵有三種常見的氧化物：FeO、Fe₂O₃、Fe₃O₄，故答案為：FeO、Fe₂O₃、Fe₃O₄
（2）解此類型題，一是看清題中提供的有效信息，認真分析整合根據(jù)化合價寫出反應物、生成物的化學式；二是遵循質量守恒定律寫出相關的化學方程式，注意配平，配平時，遵循式子兩邊各元素的原子個數(shù)相等的原則反應的方程式為
Fe₃O₄+8HCl=FeCl₂+2FeCl₃+4H₂O，F(xiàn)e³⁺與硫氰化鉀溶液反應，使溶液變紅色，所以檢驗是否含F(xiàn)e³⁺離子的方法為：取少量待測液，向其中加入硫氰化鉀溶液，溶液變紅色，說明濾液中含F(xiàn)e³⁺，溶液不變紅色，說明濾液中不含F(xiàn)e³⁺，
故答案為：Fe₃O₄+8HCl=FeCl₂+2FeCl₃+4H₂O，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）Fe（OH）₂不穩(wěn)定易被氧氣氧化為Fe（OH）₃，故答案為：4Fe（OH）₂+2H₂O+O₂=4Fe（OH）₃
（4）氫氧化鈉和硫酸亞鐵溶液反應后生成氫氧化亞鐵和硫酸鈉，所以副產品是硫酸鈉，由硫酸鈉溶液變?yōu)槭�去結晶水的硫酸鈉的過程為：加熱濃縮，冷卻，結晶，過濾，洗滌．故答案為：Na₂SO₄?10H₂O（或芒硝，寫Na₂SO₄也可）；bcdae；
（5）鼓入的空氣應恰好與FeSO₄完全反應，12.16 kg工業(yè)綠礬中含F(xiàn)eSO₄的物質的量：=42mol
設鼓入空氣的速率應為Vm³/h 　　
根據(jù)：6 FeSO₄∽O₂∽2 Fe₃O₄
　 6mol 22.4L
42mol Vm³×10³L/m³×1/5
　　解得：V=0.784
故答案為：0.784
分析：（1）鐵有三種常見的氧化物：FeO、Fe₂O₃、Fe₃O₄；
（2）根據(jù)鐵元素的化合價+2、+3價寫出生成物的兩種金屬氯化物的化學式，然后再根據(jù)式子兩邊各元素的原子個數(shù)相等配平方程式，F(xiàn)e³⁺與硫氰化鉀溶液反應，使溶液變紅色，據(jù)此解答；
（3）氫氧化亞鐵易被氧氣氧化；
（4）根據(jù)從硫酸鈉溶液中分離出硫酸鈉的方法分析操作過程；
（5）根據(jù)反應的化學方程式進行分析．
點評：本題是一道信息給與與生產實踐相關的題型，以含鐵的物質為基本出發(fā)點，引發(fā)出含鐵的氧化物的種類，混合物的分離方法，產品的制作流程．