Question

【題目】常用的激光打印機、復印機使用的墨粉主要成分之一就是Fe3O4，氧化沉淀法是工業(yè)生產Fe3O4的主要方法，其工藝流程如下圖所示。已知：①工業(yè)綠礬主要成分是FeSO4·7H2O，②Fe(OH)2+2Fe(OH) 3=Fe3O4+4H2O

請回答下列問題：

(1)實驗室中檢驗FeSO4溶液因氧化而變質的實驗操作是__________

(2)寫出沉淀和氧化過程的化學方程式____________、_____________

(3)氧化過程中，若通入過量空氣會使成品含大量________雜質

(4)若原料中有278kg綠礬，則理論上可制得Fe3O4______kg

Answer 1

【答案】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Fe3+ FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2+Na2SO4 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 Fe2O3 77.33

【解析】

工業(yè)綠礬主要成分是FeSO47H2O，加水溶解，然后加入凈化劑、絮凝劑生成沉淀，除去雜質，濾液含有Fe2+，加入氫氧化鈉溶液，可生成Fe(OH)2，通入適量的空氣，生成的沉淀含有Fe(OH)3、Fe(OH)2，過濾、洗滌、烘干，粉碎后可生成Fe3O4，以此解答該題。

(1)FeSO4溶液因氧化而變質，則可生成Fe3+，可用KSCN溶液檢驗Fe3+，檢驗方法是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Fe3+；

(2)加入氫氧化鈉，生成氫氧化亞鐵沉淀，方程式為FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2+Na2SO4，Fe(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= Fe(OH)3；

(3)氧化過程中，若通入過量空氣，氫氧化亞鐵被氧化生成氫氧化鐵，加熱氫氧化鐵，受熱分解生成Fe2O3，因此會使成品含大量的Fe2O3；

(4)若原料中有278kg綠礬，則n(FeSO47H2O)==1000mol，則理論上可制得Fe3O4的物質的量為n(Fe3O4)==mol，則理論上反應可制得Fe3O4的質量為m(Fe3O4)=mol×232g/mol=77.33×103g=77.33kg。