- 四氧化三铁的化学性质
- 共127题
复印机使用的墨粉主要成分是Fe3O4，下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；
② Fe(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与稀硝酸反应的离子方程式是___________ ，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12.16 kg/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）FeO、Fe2O3、Fe3O4 （2）3Fe3O4 + 28H+＋NO3－＝9Fe3+＋NO↑＋14H2O；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）4Fe(OH)2＋2H2O＋O2＝4Fe(OH)3（4）Na2SO4·10H2O（或芒硝，写Na2SO4也可）； bcdae
（5）0.784
(1)以铁为研究对象，仿照下图中的实例在框图处填写物质的化学式(所填写的反应物不属于同一类别的物质，生成物必须填写铁的化合物)。
(2)实验室要除去细碎铜屑中的少量铁屑，请用化学方法和物理方法将其除去。(只用简单的原理描述即可)______________。
(3)据统计，每年锈蚀的钢铁约占世界钢铁年产总量的四分之一。联系生活生产实际，举出防止钢铁生锈的两种常用方法：
①________________________________________________________。
② ________________________________________________________。
正确答案
（1）
（2）化学方法：加入足量稀盐酸，铁会溶解在稀盐酸中，2HCl+Fe====FeCl2+H2↑。
物理方法：用磁铁吸引铁屑。
（3）①在铁制品表面刷油漆或镀上一层其他金属 ②保持钢铁制品表面的干燥
复印机使用的墨粉主要成分是Fe3O4，下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；
② Fe(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与稀硝酸反应的离子方程式是___________ ，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12.16 kg/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）FeO、Fe2O3、Fe3O4 （2）3Fe3O4 + 28H+＋NO3－＝9Fe3+＋NO↑＋14H2O；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）4Fe(OH)2＋2H2O＋O2＝4Fe(OH)3（4）Na2SO4·10H2O（或芒硝，写Na2SO4也可）； bcdae
（5）0.784
某化学研究性学习小组用CO还原Fe2O3，并在实验结束后用磁铁吸出生成的黑色粉末X进行探究。
[探究目的] 分析黑色粉末X的组成，并进行相关实验。
[查阅资料]
①CO还原Fe2O3的实验中若温度不同、受热不均时会生成Fe3O4，也能被磁铁吸引。
②Fe3O4＋8H+=2Fe3+＋Fe2+＋4H2O
③Fe＋4HNO3(稀)=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O
8Fe＋30HNO3(更稀)=8Fe(NO3)3＋3NH4NO3＋9H2O
④3Fe3O4＋28HNO3(稀)=9Fe(NO3)3＋NO↑＋14H2O
[实验探究]
I．定性检验
⑴实验③发生的反应的离子方程式为______________。
⑵ 上述实验 说明黑色粉末X中含有______________ 。
II．定量测定根据下图所示的实验方案进行实验并记录数据：
⑴操作Z的名称是_____________。
⑵通过以上数据，得出13.12g黑色粉末X中各成分的物质的量为____________。
[交流讨论] 在实验过程中，发现在溶液Y中滴加过量NaOH溶液时有刺激性气味气体生成。为了确定溶液Y中各离子浓度，甲同学重复上述实验。在步骤①中共收集到标准状况下896mL的气体，经分析其中只含有NO；测得溶液Y中c(H+)＝0.5mol/L。通过计算可知，溶液Y中c(Fe3+)＝__________mol/L，c(NH4+)＝___________mol/L，c(NO3-)＝___________mol/L。请画出在200mL溶液Y中加入NaOH物质的量与生成的Fe(OH)3沉淀物质的量的关系曲线。
正确答案
[实验探究]
I．⑴Fe＋Cu2+ =Fe2+＋Cu ；⑵Fe和Fe3O4
II．⑴过滤 ； ⑵Fe 0.11mol、Fe3O4 0.03mol
[交流讨论] 1 ；0.15 ； 3.65
硫酸亚铁晶体（FeSO4•7H2O）在医药上作补血剂．某课外小组测定该补血剂中铁元素的含量．实验步骤如下：
请回答下列问题：
（1）步骤②加入过量H2O2的目的：______
（2）步骤③中反应的离子方程式：______
（3）步骤④中一系列处理的操作步骤：过滤、______、灼烧、______、称量．
（4）若实验无损耗，则每片补血剂含铁元素的质量______ g（用含a的代数式表示，不用化简）．
（5）该小组有些同学认为用KMnO4溶液滴定也能进行铁元素含量的测定．（5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O）
①实验前，首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250mL，配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管外，还需______．
②上述实验中的KMnO4溶液需要酸化，用于酸化的酸是______．
a．稀硝酸 b．稀硫酸 c．稀盐酸 d．浓硝酸．
正确答案
由流程图可知，该实验原理为：将药品中的Fe2+形成溶液，将Fe2+氧化为Fe3+，使Fe3+转化为氢氧化铁沉淀，再转化为氧化铁，通过测定氧化铁的质量，计算补血剂中铁元素的含量．
（1）双氧水具有强氧化性，由流程图可知，加入双氧水目的是将Fe2+全部氧化为Fe3+，
故答案为：将Fe2+全部氧化为Fe3+；
（2）由流程图可知，步骤③是将Fe3+转化为氢氧化铁沉淀，加入的X可以是氢氧化钠溶液或氨水，反应方程式为Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓[或Fe3++3NH3•H2O=Fe（OH）3↓+3NH4+]，
故答案为：Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓[或Fe3++3NH3•H2O=Fe（OH）3↓+3NH4+]；
（3）步骤④中一系列处理是由氢氧化铁悬浊液最终转化为氧化铁，需要过滤、洗涤的氢氧化铁，然后灼烧生成氧化铁，冷却后称量氧化铁的质量，
故答案为：洗涤；冷却；
（4）ag氧化铁中铁元素的质量即为10片补血剂中铁的质量，所以每片补血剂含铁元素的质量
（5）①精确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250mL，配制时需要的仪器有天平、药匙、玻棒、烧杯、胶头滴管、250mL容量瓶，故答案为：250mL容量瓶；
②高锰酸钾有强氧化性，能将盐酸氧化，硝酸具有氧化性，能亚铁离子氧化，故只能用稀硫酸酸化，答案为：b．
扫码查看完整答案与解析