Question

【题目】铁氧体是一类磁性材料，通式为MO·xFe2O3（M为二价金属离子），如Fe3O4可表示为FeO·Fe2O3，制备流程为：

根据题意回答：

（1）现称取2.8 g铁粉，加入一定量的稀硫酸使其完全溶解后，再加入_____g的FeCl3固体，经上述反应后，方可得到纯净的Fe3O4；

（2）如果以MgSO4和FeCl3为原料，要获得18.0克MgO·2Fe2O3，在制取过程中至少需要1 mol/L的NaOH溶液____mL；

（3）在一次制备Fe3O4的实验中，由于反应物比例控制不当，获得了另一种产品。取一定量该产品溶于足量盐酸中，还需通入标准状况下672 mLCl2才能把溶液中的Fe2+全部氧化为Fe3+，然后把所得溶液蒸干，灼烧至恒重，得9.6 g固体。该产品的化学式为_______；

（4）有一种在电子工业上应用广泛的含铬铁氧体，其组成可表示为：，现有15.2 g FeSO4，经Cr2O72-、H2O2等物质处理后（不再引入含铁物质），可得到含铬铁氧体的质量范围为___________________。

Answer 1

【答案】 16.25 700 2Fe O ·Fe2O3 (7.73g, 11.4 g)

【解析】（1）2.8g铁粉可得到0.05 mol 的FeSO4，依题意还需要 0.1 mol的FeCl3，即16.25g

（2）18.0克MgO·2Fe2O3为0.05 mol，依据元素守恒可得到分别需要MgSO4和FeCl3为0.05 mol、0.2 mol，两者全部沉淀需要0.7 mol的NaOH，需1 mol/L的NaOH溶液为700 ml

（3）该产品可看出是由FeO和Fe2O3以一定量的比组成

由Fe2+～2Cl2可求出Fe2+的量也就是FeO为0.06 mol；而Fe2+经氧化后再蒸干、灼烧至恒重得9.6 g固体为Fe2O3，其物质的量为0.06 mol，也就是其中铁元素为0.12 mol，其中来自FeO的为0.06 mol，那么Fe2O3的物质的量就为0.03 mol，所以该产品的组成可表示为2FeO·Fe2O3或Fe4O5

（4）15.2 g FeSO4也就是0.1 mol的铁元素，由元素守恒可知，当x=0时，所得含铬铁氧体就是Fe3O4，其质量为116/15g；当x=1时，所得含铁氧体是Fe2CrO4，，其质量为11.4g；