Question

四氧化三鐵可用于醫(yī)療器械、電子等工業(yè)．某實驗興趣小組從工廠采集廢液（含FeSO₄和少量ZnSO₄、MgSO₄），進行四氧化三鐵的制備實驗．
【閱讀資料】
（1）25℃時，氫氧化物沉淀的pH范圍如下表：

	Zn（OH）2	Fe（OH）2	Mg（OH）2
開始沉淀的pH	5.7	7.6	10.4
沉淀完全的pH	8.0	9.6	12.4

（2）25℃時，Zn（OH）₂可溶于pH＞10.5的堿溶液．
（3）制備Fe₃O₄的實驗流程如圖：

【回答問題】
（1）操作a的名稱為

 

，該操作需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、

 

等．
（2）固體1中所含物質為

 

，溶液3所含溶質的主要成分為

 

．
（3）已知原廢液中硫酸亞鐵的質量分數為7.6%，如果取原廢液600g，經過上述實驗后，理論上最終得到產品四氧化三鐵的質量為

 

 g．

Answer 1

考點：物質的相互轉化和制備,過濾的原理、方法及其應用,酸的化學性質,堿的化學性質,根據化學反應方程式的計算

專題：物質的制備

分析：（1）根據經過操作a后得到了固體和溶液，所以可以判斷操作a的名稱為過濾，過濾需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和玻璃棒進行解答；
（2）加入氫氧化鈉后，硫酸鋅和氫氧化鈉反應生成了硫酸鈉，氫氧化鎂只有在pH值等于10.4時，才會沉淀，所以溶液中還含有硫酸鎂，向固體1中加入氫氧化鈉溶液，根據題給信息可以知道25℃時，Zn（OH）₂可溶于pH＞10.5的堿溶液，所以氫氧化鋅要溶解，剩余的固體2為氫氧化亞鐵，所以加入稀硫酸后溶液3的溶質為硫酸亞鐵，可以據此解答該題；
（3）根據鐵元素的質量守恒來完成該題的解答．

解答：解：（1）經過操作a后得到了固體和溶液，所以可以判斷操作a的名稱為過濾，過濾需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和玻璃棒；故填：過濾；漏斗；
（2）加入氫氧化鈉后，硫酸鋅和氫氧化鈉反應生成了硫酸鈉，氫氧化鎂只有在pH值等于10.4時，才會沉淀，所以溶液中還含有硫酸鎂，向固體1中加入氫氧化鈉溶液，根據題給信息可以知道25℃時，Zn（OH）₂可溶于pH＞10.5的堿溶液，所以氫氧化鋅要溶解，剩余的固體2為氫氧化亞鐵，所以加入稀硫酸后溶液3的溶質為硫酸亞鐵；
（3）設理論上最終得到產品四氧化三鐵的質量為x．
原廢液中硫酸亞鐵的質量：600g×7.6%=45.6g
45.6g×

56

152

×100%=x×

168

232

×100%
x=23.2g
答：理論上最終得到產品四氧化三鐵的質量為23.2g．
故答案為：（1）過濾；漏斗；
（2）硫酸鎂、硫酸鈉；硫酸亞鐵；
（3）23.2．

點評：要想解答好這類題目，首先，要理解和熟記物質的相互轉化和制備方法，以及與之相關的知識．然后，根據所給的實驗、問題情景，結合所學的相關知識和技能，以及自己的生產或生活經驗所得，細致地分析題意，并細心地探究、推理后，按照題目要求進行認真地選擇或解答即可．