Question

如圖是氧化沉淀法生產復印用Fe₃O₄粉的工藝流程簡圖，根據要求回答問題．

（1）鐵的另兩種常見氧化物的化學式是

FeO、Fe₂O₃

．
（2）副產品P是

Na₂SO₄

，由溶液N獲得該副產品的操作順序是b→

c

→

a

→d．
a．過濾；b．加熱濃縮；c．冷卻結晶；d．晶體加熱至完全失去結晶水
（3）通空氣時的化學方程式是4Fe（OH）₂+2H₂O+O₂

△   .

4Fe（OH）₃，由沉淀M獲得Fe₃O₄的過程中發生的反應為Fe（OH）₂+2Fe（OH）₃═Fe₃O₄+4H₂O，控制“一定量空氣”的目的是

控制Fe（OH）₂的轉化量（或答：防止Fe（OH）₂全部轉化為Fe（OH）₃）

，沉淀M中Fe（OH）₂ 和Fe（OH）₃的最佳質量比為

45：107

．

Answer 1

分析：（1）根據鐵的化合價確定鐵的氧化物的化學式．
（2）根據通入空氣的作用進行分析；
（3）根據從硫酸鈉溶液中分離出硫酸鈉的方法分析操作過程；根據反應的質量比進行分析．

解答：解：（1）鐵的氧化物有氧化鐵、氧化亞鐵和四氧化三鐵，故另外兩種氧化物的化學式為：FeO  Fe₂O₃
（2）氫氧化鈉和硫酸亞鐵溶液反應后生成氫氧化亞鐵和硫酸鈉，所以副產品P是硫酸鈉，由硫酸鈉溶液變為失去結晶水的硫酸鈉的過程為：b→c→a→d；
（3）因為通空氣時的化學方程式是4Fe（OH）₂+2H₂O+O₂═4Fe（OH）₃，即Fe（OH）₂轉化為Fe（OH）₃，所以控制“一定量空氣”的目的是控制Fe（OH）₂與Fe（OH）₃的質量比，以達到他們的最佳質量比．他們的最佳質量比就是能夠高產得到Fe₃O₄，所以他們兩者恰好完全反應時的質量比就是最佳質量比，由化學方程式Fe（OH）₂+2Fe（OH）₃═Fe₃O₄+4H₂O，可知Fe（OH）₂與Fe（OH）₃的質量比的最佳質量比為：90：（2×107）═45：107．
故答案為：
（1）FeO、Fe₂O₃ （2）Na₂SO₄  c  a 
（3）控制Fe（OH）₂的轉化量[或答：防止Fe（OH）₂全部轉化為Fe（OH）₃45：107]

點評：本題是一道信息給與與生產實踐相關的題型，以含鐵的物質為基本出發點，引發出含鐵的氧化物的種類，混合物的分離方法，產品的制作流程．