鐵的氧化物有氧化亞鐵、氧化鐵和四氧化三鐵等,在工業(yè)上有很多用途。
Ⅰ.四氧化三鐵是一種常用的磁性材料,由工業(yè)廢料鐵泥(含F(xiàn)e、Fe
2O
3、FeO和雜質(zhì),雜質(zhì)不參與反應(yīng))制取Fe
3O
4的一種流程如圖。(已知:Fe+Fe
2(SO
4)
3=3FeSO
4)
(1)步驟①加入過量稀硫酸和鐵泥反應(yīng),生成硫酸亞鐵的化學(xué)方程式
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑或FeO+H2SO4=FeSO4+H2O
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑或FeO+H2SO4=FeSO4+H2O
。(寫一個(gè))
(2)步驟②加入過量鐵粉的目的
將硫酸鐵和硫酸完全轉(zhuǎn)化為硫酸亞鐵
將硫酸鐵和硫酸完全轉(zhuǎn)化為硫酸亞鐵
。步驟③中反應(yīng)溫度不宜過高的原因是
過氧化氫受熱易分解
過氧化氫受熱易分解
,在進(jìn)行操作Ⅲ時(shí),需要用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和
漏斗
漏斗
。
Ⅱ.高純氧化鐵(Fe
2O
3)又稱“引火鐵”,在現(xiàn)代工業(yè)上有廣泛應(yīng)用前景。以下是用赤鐵礦(含少量不溶于水也不溶于酸的SiO
2等)為原料,制備高純氧化鐵的生產(chǎn)流程示意圖,請(qǐng)回答:
【資料卡片】
氨水呈堿性(主要成分NH
3?H
2O是一種堿);(NH
4)
2CO
3溶液顯堿性,40℃以上易分解。
FeCO
3FeO+CO
2↑,4FeO+O
2=2Fe
2O
3(3)根據(jù)題中信息,加入(NH
4)
2CO
3后,該反應(yīng)必須控制的溫度條件是
溫度應(yīng)該控制在40℃以下
溫度應(yīng)該控制在40℃以下
。
(4)濾液Ⅱ中可回收的產(chǎn)品是
(NH4)2SO4
(NH4)2SO4
(化學(xué)式),該物質(zhì)在農(nóng)業(yè)上可做氮肥。
(5)有同學(xué)認(rèn)為可以向?yàn)V液I中通入CO
2和NH
3也能實(shí)現(xiàn)同樣反應(yīng)。基學(xué)習(xí)小組利用如圖裝置模擬此反應(yīng)。
①圖A為實(shí)驗(yàn)室制備CO
2的裝置,燒瓶中發(fā)生的化學(xué)方程式為
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
。
②B裝置為除去二氧化碳中的氯化氫氣體,洗氣瓶中的試劑X可選擇
B
B
(填序號(hào))。
A.NaOH溶液
B.飽和NaHCO
3溶液
C.堿石灰
D.濃硫酸
③C裝置中長(zhǎng)頸漏斗a的作用是
平衡壓強(qiáng),防止氣流過大,瓶塞彈出
平衡壓強(qiáng),防止氣流過大,瓶塞彈出
,在其上端需要放一團(tuán)沾有酸液的棉花團(tuán)其目的是
吸收揮發(fā)出的氨氣,防止污染空氣
吸收揮發(fā)出的氨氣,防止污染空氣
。
(6)寫出在空氣中煅燒FeCO
3生成Fe
2O
3的化學(xué)反應(yīng)方程式
。
(7)FeCO
3在空氣中煅燒生成Fe
2O
3時(shí),也會(huì)生成FeO?,F(xiàn)煅燒46.4t的FeCO
3,得到Fe
2O
3和FeO的混合物31.68t。計(jì)算生成Fe
2O
3質(zhì)量。(寫出計(jì)算過程)
【答案】Fe+H
2SO
4=FeSO
4+H
2↑或FeO+H
2SO
4=FeSO
4+H
2O;將硫酸鐵和硫酸完全轉(zhuǎn)化為硫酸亞鐵;過氧化氫受熱易分解;漏斗;溫度應(yīng)該控制在40℃以下;(NH
4)
2SO
4;CaCO
3+2HCl=CaCl
2+H
2O+CO
2↑;B;平衡壓強(qiáng),防止氣流過大,瓶塞彈出;吸收揮發(fā)出的氨氣,防止污染空氣;4FeCO
3+O
22Fe
2O
3+4CO
2