Question

下图是氧化沉淀法生产复印用高档Fe₃O₄粉的工艺流程简图，根据要求回答问题．

（1）铁的另两种常见氧化物的化学式是

 

、

 

．
（2）加水溶解过程中，在实验室里通常要使用的玻璃仪器有烧杯和

 

，操作A的名称是

 

．
（3 ）副产品P是

 

，由溶液N获得该副产品的操作顺序是b→

 

→

 

→d．
a．过滤      b．加热浓缩      c．冷却结晶      d．晶体加热至完全失去结晶水
（4）通空气时的化学方程式是4Fe（OH）₂+2H₂O+O₂═4Fe（OH）₃，由沉淀M获得Fe₃O₄的过程中发生的反应为Fe（OH）₂+2Fe（OH）₃

△   .

Fe₃O₄+4H₂O，控制“一定量空气”的目的是

 

，沉淀M中Fe（OH）₂ 和Fe（OH）₃的最佳质量比为

 

．

Answer 1

分析：（1）氧化物为两种元素组成且含氧元素的化合物，铁的氧化物有氧化亚铁、氧化铁、四氧化三铁等三种；
（2）物质溶解时通常放入烧杯内进行，为加快溶解，通常使用玻璃棒搅拌；根据操作A后所得到物质一为溶液一为沉淀的操作结果，可判断操作A为过滤；（3）根据氢氧化钠与硫酸亚铁反应的生成物来判断副产品，根据冷却热饱和溶液的过程考虑操作顺序；
（4）根据通空气时的化学方程式是4Fe（OH）₂+2H₂O+O₂=4Fe（OH）₃，又Fe（OH）₂+2Fe（OH）₃

加热  .

Fe₃O₄+4H₂O，因此可判断出控制空气质量的意义，如果氧气过多会把氢氧化亚铁全部氧化，就得不到四氧化三铁了；根据反应的化学方程，计算反应中两物质的质量比，即Fe（OH）₂和Fe（OH）₃的最佳质量比．

解答：解：（1）根据铁的化合价写出氧化物化学式；铁元素有+2、+3价，铁的氧化物除四氧化三铁外，还有氧化亚铁和氧化铁等；故答案为：FeO；Fe₂O₃；
（2）根据溶解的过程想用的仪器，把绿矾加水溶解时，除需要烧杯作为溶解容器外，还需要使用玻璃棒进行搅拌，以加快绿矾的溶解；由于操作A完成后，溶液与沉淀分离开，故可推断出操作A为分离混合物常用的分离固体与液体混合物的方法为过滤；故答案为：玻璃棒；过滤；
（3）根据复分解反应发生的条件，硫酸亚铁与氢氧化钠反应生成硫酸钠与氢氧化亚铁，因此过滤后所得滤液为硫酸钠溶液，通过加热浓缩后冷却，可使硫酸钠晶体析出，析出后的硫酸钠晶体在加热时失去结晶水，而得到副产品P为硫酸钠，故由溶液N获得该副产品的操作顺序为b-c-a-d；故答案为：Na₂SO₄（或硫酸钠）；c；a；
（4）由于通空气时的化学方程式是4Fe（OH）₂+2H₂O+O₂=4Fe（OH）₃，因此为保证反应Fe（OH）₂+2Fe（OH）₃

加热  .

Fe₃O₄+4H₂O的顺利发生，应保持一定比例的Fe（OH）₂、Fe（OH）₃，所以需要控制通入空气的量；根据反应的化学方程式Fe（OH）₂+2Fe（OH）₃

加热  .

Fe₃O₄+4H₂O，沉淀M中Fe（OH）₂和Fe（OH）₃的最佳质量比即两物质恰好完全反应时的质量比，此质量比为
90：（2×107）=45：107，
故答案为：控制Fe（OH）₃的转化量，防止Fe（OH）₂全部转化为Fe（OH）₃；45：107；

点评：本题考查了铁及其化合物的化学性质的应用，结合题中所提供新的信息，理解氧化沉淀法生产复印用高档Fe₃O₄粉的工艺流程简图，明确各个环节的目的，是顺利解答此问题的关键．