Question

工業(yè)綠礬（主要成分FeSO₄·7H₂O），其中所含固體雜質(zhì)不含鐵元素、不溶于水、加熱也不分解。用鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18%以上的工業(yè)綠礬可生產(chǎn)復(fù)印用高檔Fe₃O₄粉。

一、原料工業(yè)綠礬中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定

稱取30g硫酸亞鐵晶體樣品按圖1高溫加熱，使其完全分解，相關(guān)數(shù)據(jù)如圖2，對(duì)所得產(chǎn)物進(jìn)行探究，并測(cè)定樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

【查閱資料1】綠礬晶體在T₁時(shí)開始分解，T₂時(shí)完全失去水，T₃時(shí)FeSO₄開始分解。                            

（1）實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)先               △                 。

（2）裝置B中硫酸銅粉末變藍(lán)，說明產(chǎn)物中有   △   ，裝置C中高錳酸鉀溶液褪色，

說明產(chǎn)物中還有   △   。

（3）裝置A中固體變成紅棕色，放入稀鹽酸，得黃色溶液，則該紅棕色固體是  △   。

（4）裝置D球形干燥管的作用    △     。

（5）從理論上分析，硫酸亞鐵晶體分解還生成SO₃ 。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)分析：①圖2中T₃至T₄過程的反應(yīng)化學(xué)方程式      △      ；②樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=    △    。

（6）實(shí)驗(yàn)中要持續(xù)通入氮?dú)�，否則測(cè)出的鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)   △   （填“偏大”、“偏小”或“不變”）。

【查閱資料2】

 ① 硫酸亞鐵在不同溫度下的溶解度如下表所示：

溫度/℃	0	10	30	50	60	70	80	90
溶解度/ g	14．0	17．0	25．0	33．0	35．3	33．0	30．5	27．0

②Fe(OH)₂易氧化：4 Fe(OH)₂ + 2H₂O + O₂ = 4 Fe(OH)₃

③ 獲得Fe₃O₄的反應(yīng)原理為：Fe(OH)₂ + 2Fe(OH)₃  Fe₃O₄ + 4H₂O

（1）溶解時(shí)，用50℃至80℃的熱水目的是                 △                。

（2）寫出加入適量NaOH溶液時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式            △           。

（3）副產(chǎn)品P的化學(xué)式是    △      。

（4）沉淀M需洗凈，檢驗(yàn)是否洗凈的方法是                △                。

（5） 若流程中產(chǎn)生的Fe(OH)₂和Fe(OH)₃的質(zhì)量比為50∶107，則所得產(chǎn)品是  △  的Fe₃O₄（填“純凈”或“不純凈”）。

Answer 1

．一、（1）檢查裝置的氣密性                          （2）H₂O  SO₂

（3）Fe₂O₃                                      （4）防止蒸餾水倒吸

（5）①2FeSO₄   ^高溫   Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑    ②18.7%   （6）偏小

二、（1）在50℃～80℃時(shí)，硫酸亞鐵的溶解度較大，有利于溶解的更多，提高產(chǎn)率

 （2）2NaOH+FeSO₄═Fe(OH)₂↓+Na₂SO₄     （3）Na₂SO₄

（4）取最后洗滌液，滴加BaCl₂溶液       （5）不純凈