Question

13．四氧化三鐵可用于醫(yī)療器械、電子等工業(yè)．某工廠采利用工業(yè)廢液（含F(xiàn)eSO₄和少量ZnSO₄、MgSO₄），進(jìn)行四氧化三鐵的制備流程如下：

【閱讀資料】
（1）25℃時(shí)，氫氧化物沉淀的pH 范圍如表所示．

	Zn（OH）2	Fe（OH）2	Mg（OH）2
開(kāi)始沉淀的pH	5.7	7.6	10.4
沉淀完全的pH	8.0	9.6	12.4

（2）25℃時(shí)，Zn（OH）₂可溶于pH＞10.5 的堿溶液．
【回答問(wèn)題】
（1）往廢液中加入氫氧化鈉溶液生成沉淀的化學(xué)方程式為：FeSO₄+2NaOH=Fe（OH）₂↓+Na₂SO₄或ZnSO₄+2NaOH=Zn（OH）₂↓+Na₂SO₄（任寫(xiě)一個(gè)）．
（2）操作a的名稱(chēng)為過(guò)濾．該操作需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗等．
（3）溶液1所含溶質(zhì)有Na₂SO₄、MgSO₄、NaOH（任填2種）．（任寫(xiě)兩種）
（4）若用廢液1000kg，最終得到產(chǎn)品四氧化三鐵質(zhì)量為23.2kg，則原廢液中硫酸亞鐵溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不低于4.56%（精確到0.01%）．

Answer 1

分析 （1）加入氫氧化鈉溶液后，可以判斷能形成得到氫氧化鋅和氫氧化亞鐵沉淀，可以據(jù)此寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（2）經(jīng)過(guò)操作a后得到了固體和溶液，所以可以判斷操作a的名稱(chēng)為過(guò)濾，過(guò)濾需要漏斗；
（3）加入氫氧化鈉后，硫酸鋅和氫氧化鈉反應(yīng)生成了硫酸鈉，氫氧化鎂只有在pH值等于10.4時(shí)，才會(huì)沉淀，所以溶液中還含有硫酸鎂；
（4）根據(jù)鐵元素的質(zhì)量守恒來(lái)完成該題的解答．

解答 解：（1）加入氫氧化鈉溶液后，可以判斷能形成得到氫氧化鋅和氫氧化亞鐵沉淀，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaOH+ZnSO₄═Zn（OH）₂↓+Na₂SO₄【或2NaOH+FeSO₄═Fe（OH）₂↓+Na₂SO₄】；
（2）經(jīng)過(guò)操作a后得到了固體和溶液，所以可以判斷操作a的名稱(chēng)為過(guò)濾，過(guò)濾需要漏斗；
（3）加入氫氧化鈉后，硫酸鋅和氫氧化鈉反應(yīng)生成了硫酸鈉，氫氧化鎂只有在pH值等于10.4時(shí)，才會(huì)沉淀，所以溶液中還含有硫酸鎂；
（4）23.2kg四氧化三鐵中鐵元素的質(zhì)量為：23.2kg×$\frac{56×3}{56×3+16×4}×100%$=16.8kg；
所以硫酸亞鐵的質(zhì)量為：16.8kg÷$\frac{56}{56+32+16×4}×100%$=45.6kg
所以原廢液中硫酸亞鐵溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{45.6kg}{1000kg}×100%$=4.56%
答：原廢液中硫酸亞鐵溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不低于4.56%．
故答案為：
（1）FeSO₄+2NaOH=Fe（OH）₂↓+Na₂SO₄ 或ZnSO₄+2NaOH=Zn（OH）₂↓+Na₂SO₄                                                 
（2）過(guò)濾； 漏斗；        
（3）Na₂SO₄、MgSO₄、NaOH （任填2種）
（4）4.56%．

點(diǎn)評(píng) 要想解答好這類(lèi)題目，首先，要理解和熟記物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化和制備方法，以及與之相關(guān)的知識(shí)．然后，根據(jù)所給的實(shí)驗(yàn)、問(wèn)題情景，結(jié)合所學(xué)的相關(guān)知識(shí)和技能，以及自己的生產(chǎn)或生活經(jīng)驗(yàn)所得，細(xì)致地分析題意，并細(xì)心地探究、推理后，按照題目要求進(jìn)行認(rèn)真地選擇或解答即可