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、Fe2O3、FeO和雜質(zhì),雜質(zhì)不參與反應(yīng))制取Fe3O4的一種流程如圖。(已知:Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4)
(1)步驟①加入過(guò)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(guò)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(guò)高的原因是 過(guò)氧化氫受熱易分解
過(guò)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(Fe2O3)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SiO2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NH3?H2O是一種堿);(NH4)2CO3溶液顯堿性,40℃以上易分解。
FeCO3FeO+CO2↑,4FeO+O2=2Fe2O3
(3)根據(jù)題中信息,加入(NH4)2CO3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CO2和NH3也能實(shí)現(xiàn)同樣反應(yīng)?;鶎W(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CO2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NaHCO3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(guò)大,瓶塞彈出
平衡壓強(qiáng),防止氣流過(guò)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FeCO3生成Fe2O3的化學(xué)反應(yīng)方程式 。
(7)FeCO3在空氣中煅燒生成Fe2O3時(shí),也會(huì)生成FeO。現(xiàn)煅燒46.4t的FeCO3,得到Fe2O3和FeO的混合物31.68t。計(jì)算生成Fe2O3質(zhì)量。(寫出計(jì)算過(guò)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(guò)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(guò)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