Question

【题目】以FeSO4为原料制备铁黑颜料Fe3O4（其中Fe既有+2价，也有+3价）的过程如下：

“转化”过程的反应为：4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3。若原料中含FeSO4 9.12 t，下列说法正确的是

A.理论上与FeSO4反应的NaOH溶液的质量为4.8 t

B.理论上“转化”过程参与反应的O2的质量为480 kg

C.该方法理论上最终可以获得Fe3O4的质量为4.64 t

D.若“转化”过程参与反应的O2过量，则最终所得固体的质量偏小

Answer 1

【答案】C

【解析】

在FeSO4溶液中加入NaOH溶液，先生成白色絮状沉淀，反应化学方程式为：FeSO4+2NaOH=Fe（OH）2↓+Na2SO4，氢氧化亚铁不稳定，很快被氧化成灰绿色，最终被氧化成红褐色的氢氧化铁沉淀，反应的化学方程式为：4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3。

A、设理论上与FeSO4反应的NaOH的质量为x，

x=4.8t

氢氧化钠溶液的质量分数为10%，故反应的氢氧化钠溶液的质量为，故A错误；

B、理论上“转化”过程参与反应的O2的质量为y，则

，y=0.48t=480kg

为了得到Fe3O4（可以看成是FeO和Fe2O3的等分子混合的混合物），所以FeSO4中转化为氢氧化亚铁和氢氧化铁的FeSO4的质量比为1：2，也就是FeSO4中的铁只能有三分之二转化为Fe(OH)3，所以O2的理论用量为480kg的三分之二，即320kg，故B错误；

C、根据铁元素守恒，设该方法理论上最终可以获得Fe3O4的质量为：，故C正确；

D、该方法理论上最终可以获得Fe3O4的质量为，若“转化”过程参与反应的O2过量，则最终所得固体为Fe2O3，质量为，质量偏大，故D错误。

故选C。