四氧化三鐵是一種重要的多功能無機物質。實驗室以工業綠礬(主要成分FeSO4?7H2O)為原料模擬制備四氧化三鐵的流程如下:
【查閱資料】
①硫酸亞鐵在不同溫度下的溶解度:
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 |
③獲得Fe3O4的反應原理為Fe(OH)2+2Fe(OH)3=Fe3O4+4H2O
(1)制取氧氣:實驗室常用過氧化氫溶液和二氧化錳混合制氧氣,反應的化學方程式為:
2H2O2 2H2O+O2↑
M
n
O
2
2H2O2 2H2O+O2↑
。結合實驗原理從如圖中選擇該反應的最佳發生裝置為 M
n
O
2
D
D
(填序號)。
(2)生產流程:

制備過程:
步驟一:將綠礬研磨之后加入50-80℃的熱水溶解,然后過濾;
步驟二:向濾液中加入適量氫氧化鈉溶液;
步驟三:控制合適條件,緩慢通入一定量氧氣,充分反應后,得到大量沉淀;
步驟四:將沉淀過濾出后,洗滌,干燥,得到產品Fe3O4。
①溶解時,需用50℃至80℃的熱水目的是:一是可以加快并使其充分溶解;二是
在50℃-80℃時,FeSO4的溶解度較大,有利于溶解更多,提高產率
在50℃-80℃時,FeSO4的溶解度較大,有利于溶解更多,提高產率
。②過濾時需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、
漏斗
漏斗
等。③步驟二中所發生的反應方程式為:
FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4
FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4
。④步驟三中需控制“一定量氧氣”,不能通足量氧氣的原因是
防止Fe(OH)2全部轉化為Fe(OH)3(合理即可)
防止Fe(OH)2全部轉化為Fe(OH)3(合理即可)
。⑤步驟四中洗滌之后,檢驗是否洗凈的方法是:取少量最后一次的洗滌液于試管中,加入足量
BaCl2溶液,若無明顯現象,則表明沉淀已洗凈(合理即可)
BaCl2溶液,若無明顯現象,則表明沉淀已洗凈(合理即可)
(請補充完整后續過程)。【考點】物質的相互轉化和制備;氧氣的制取裝置.
【答案】2H2O2 2H2O+O2↑;D;在50℃-80℃時,FeSO4的溶解度較大,有利于溶解更多,提高產率;漏斗;FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4;防止Fe(OH)2全部轉化為Fe(OH)3(合理即可);BaCl2溶液,若無明顯現象,則表明沉淀已洗凈(合理即可)
M
n
O
2
【解答】
【點評】
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發布:2024/6/2 8:0:8組卷:29引用:1難度:0.5
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