- 四氧化三铁的物理性质
- 共127题
复印机使用的墨粉主要成份是Fe3O4，如图是氧化沉淀法生产Fe3O4的工艺：
已知：①工业绿矾中FeSO4的含量为52.5%，其中的杂质不参与反应；
②Fe（OH）2+2Fe（OH）3→Fe3O4•4H2O
请回答下列问题：
（1）铁的常见氧化物有______；
（2）Fe3O4与盐酸反应的化学方程式是：______，检验反应后的溶液中含Fe3+的方法：______；
（3）在工艺流程中，通入适量空气“氧化”时的化学方程式是：______；
（4）生产中可获得的副产品是______，提取该副产品的操作顺序是：______（填写序号）
a．过滤 b．加热浓缩 c．冷却 d．结晶 e．洗涤
（5）在生产过程中，若工业绿矾的投料速率是12.16kg/h，为使产品较纯，鼓入空气的速率应为______m3/h（假设反应在标准状态下进行，空气中O2占20%）．
正确答案
（1）铁有三种常见的氧化物：FeO、Fe2O3、Fe3O4，故答案为：FeO、Fe2O3、Fe3O4
（2）解此类型题，一是看清题中提供的有效信息，认真分析整合根据化合价写出反应物、生成物的化学式；二是遵循质量守恒定律写出相关的化学方程式，注意配平，配平时，遵循式子两边各元素的原子个数相等的原则反应的方程式为
Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O，Fe3+与硫氰化钾溶液反应，使溶液变红色，所以检验是否含Fe3+离子的方法为：取少量待测液，向其中加入硫氰化钾溶液，溶液变红色，说明滤液中含Fe3+，溶液不变红色，说明滤液中不含Fe3+，
故答案为：Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O，取待测液少许于试管中，加入适量的KSCN溶液，若溶液显血红色，则证明含Fe3+．
（3）Fe（OH）2不稳定易被氧气氧化为Fe（OH）3，故答案为：4Fe（OH）2+2H2O+O2=4Fe（OH）3
（4）氢氧化钠和硫酸亚铁溶液反应后生成氢氧化亚铁和硫酸钠，所以副产品是硫酸钠，由硫酸钠溶液变为失去结晶水的硫酸钠的过程为：加热浓缩，冷却，结晶，过滤，洗涤．故答案为：Na2SO4•10H2O（或芒硝，写Na2SO4也可）；bcdae；
（5）鼓入的空气应恰好与FeSO4完全反应，12.16 kg工业绿矾中含FeSO4的物质的量：
设鼓入空气的速率应为Vm3/h
根据：6 FeSO4∽O2∽2 Fe3O4
6mol 22.4L
42mol Vm3×103L/m3×1/5
解得：V=0.784
故答案为：0.784
在烧制砖瓦时，用黏土做成的坯经过烘烧后，铁的化合物转化成___________而制得红色砖瓦。若烘烧后期从窑顶慢慢浇水，窑内会产生大量的_____气体，它们把该红色物质还原成的黑色化合物是_________，同时还有未烧完的炭颗粒，从而制得了青色砖瓦。
正确答案
Fe2O3 ；H2和CO ；FeO、Fe3O4
按要求写出下列反应的化学方程式：
（1）钢铁工业是国家工业的基础．请写出由CO还原赤铁矿的化学方程式：______．
（2）在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应，可以得到铁的氧化物．写出铁粉和水蒸气反应的化学方程式：______．
正确答案
（1）一氧化碳还原三氧化二铁生成铁和二氧化碳，反应为3CO+Fe2O3
（2）铁粉遇到高温水蒸气发生反应生成四氧化三铁和氢气，反应为3Fe（s）+4H2O（g）
I．硫酸铁糖衣药片是一种治疗缺铁性贫血的药剂．某化学课外活动小组测定其中铁元素含量的实验步骤如下：
（1）刮除药片糖衣称得样品ag，将其研碎后迅速溶解，配制溶液．操作如图所示，操作是否正确，______，如不正确，说明原因（正确可不填写）
（2）洗涤的目的是除去附着在沉淀上的______．（写离子符号）
（3）将沉淀物灼烧，冷却至室温，称得其质量为b1g，再次灼烧并冷却至室温称得其质量为b2 g，若b1-b2=0.3，则接下来的操作______，后通过计算可得出结果．
（4）有同学认为：上述流程中若不加入氯水，其它步骤不变，仍可达到目的．他的理由是______
（用化学方程式表示）
II．某化学兴趣小组在做实验时，将AgNO3溶液和KI溶液混合，发现有黄色沉淀生成，振荡后迅速消失．大家经查阅资料后发现，可能的原因是发生了下列反应：AgI+I-
[AgI2]-
（1）甲同学设计了两个简单的实验方案来进行验证，请你协助他完成实验．
实验l：向浓Ⅺ溶液中滴加AgNO3溶液，观察到无沉淀生成．
实验2：向AgNO3溶液中滴加Ⅺ溶液，有黄色沉淀生成；再______．
（2）乙同学在实验所得的溶液中滴加硝酸溶液，结果又出现了沉淀．请解释出现沉淀的原因______．
（3）丙同学在实验所得的溶液中，滴加氯水也可以看到沉淀，但由于溶液为黄色，分不清沉淀的颜色．大家通过查阅数据，分析认为产生的沉淀不可能是AgCl，所查阅的数据是______．
同学们通过查阅资料知道，AgCl沉淀能溶于浓氨水．请写出这一反应的离子方程式______．
正确答案
I．（1）容量瓶是专门配制精确一定物质的量的浓度的溶液的仪器，本实验中须250.00mL溶液，精确到0.01mL，所以必须用250mL容量瓶，图中是200mL容量瓶错误，
故答案为：不正确；容量瓶应该是250mL；
（2）根据测定其中铁元素含量的实验步骤知，加入稀硫酸引入硫酸根离子，加入氯水引入氯离子，加入氨水引入氨根离子和氢氧根离子，灼烧红棕色的固体，目的是得到三氧化二铁，否则灼烧前的固体中混有硫酸铁等杂质，须除去这些杂质，
故答案为：NH4+、Cl-、SO42-、OH-、；
（3）将沉淀物灼烧的目的是得到恒重的三氧化二铁固体，如果不恒重，说明固体中含有结晶水影响铁的含量的测定，所以固体须恒重，因实验室测固体用的是托盘天平，托盘天平的精确度为0.1克，所以将沉淀物灼烧，冷却至室温，称得其质量为b1g，再次灼烧并冷却至室温称得其质量为b2 g，若b1-b2=0.3，则接下来的操作是再次加热，并置于干燥器中冷却，称量，直至两次质量差不超过0.1克为止，
故答案为：再次加热，并置于干燥器中冷却，称量，直至两次质量差不超过0.1克为止；
（4）氢氧化亚铁中+2价的铁具有还原性，空气中的氧气具有还原性，氢氧化亚铁在空气中很快被氧气氧化，发生4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3，只有氢氧化铁，效果与加入氯水后最终的效果相同，
答案为：4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；
II．（1）甲同学设计了两个简单的实验方案来进行验证，AgNO3溶液和KI溶液混合，发现有黄色沉淀生成，振荡后迅速消失，实验操作中已经得到了黄色沉淀，根据可能发生的反应AgI+I-⇌[AgI2]-，知再继续滴加KI溶液，黄色沉淀溶解，
故答案为：继续滴加KI溶液，黄色沉淀溶解；
（2）乙同学在实验所得的溶液中滴加硝酸溶液，硝酸具有强氧化性，能将碘离子氧化成单质碘，使碘离子的浓度降低，对于AgI+I-⇌[AgI2]-，反应物浓度降低，平衡向逆反应方向移动，所以出现碘化银黄色沉淀，
故答案为：加入硝酸溶液后，硝酸将碘离子氧化，使碘离子浓度减小，平衡AgI+I-⇌[AgI2]-逆向移动；
（3）丙同学在实验所得的溶液中，滴加氯水也可以看到沉淀，但由于溶液为黄色，分不清沉淀的颜色，可通过查阅它们的溶解度比较大小，溶解度小的易形成沉淀，所以所查阅的数据是AgI、AgCl的溶解度；AgCl沉淀能溶于浓氨水．形成了络合物[Ag（NH3）2]+，
故答案为：AgI、AgCl的溶解度；AgCl+2NH3•H2O=[Ag（NH3）2]++Cl-+2H2O；
某同学采用如图所示装置进行Fe粉与水蒸气的反应．
（1）写出Fe粉与水蒸气反应的化学方程式______．
（2）该同学向反应后的固体中加入过量的稀HCl，并将溶液分装在两支试管中．
①向第一支试管中滴加KSCN溶液，溶液呈红色，该溶液中存在的阳离子有______．
②向第二支试管中加入适量铁粉．该过程中发生化合反应的离子方程式是______．
再向所得溶液中滴加NaOH溶液并放置一段时间，该步反应中的实验现象是______．发生的氧化还原反应的化学方程式是______．
正确答案
（1）该反应的化学方程式是：3Fe+4H2O（g） 
故答案是：3Fe+4H2O（g） 
（2）①滴加KSCN溶液，溶液呈红色，证明有Fe3+，反应后的固体中一定含有剩余的铁，和盐酸反应生成氯化亚铁，溶液中含有氢离子；
故答案是：Fe3+、Fe2+、H+；
②加入适量铁粉，铁和Fe3+反应，反应的离子方程式是：2Fe3++Fe═3 Fe2+；加入氢氧化钠溶液后，现象是：产生白色沉淀，迅变成灰绿色，最终速变成红褐色；反应的化学方程式为：4Fe（OH）2+O2+2 H2O═4 Fe（OH）3 ；
故答案是：2Fe3++Fe═3 Fe2+； 产生白色沉淀，迅变成灰绿色，最终速变成红褐； 4Fe（OH）2+O2+2 H2O═4 Fe（OH）3 ．
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