铁黑(Fe3O4)是常见的铁系颜料。工业上可以利用钛白工业的副产品硫酸亚铁,以及氨水、空气等,经过如图所示的一系列生产步骤来制取铁黑。

从合成到干燥阶段发生反应的原理如下:
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
Fe(OH)2+2Fe(OH)3△Fe(OH)2•2Fe(OH)3△ Fe3O4
(1)加入氨水调pH至7~9时,发生反应的离子方程式为 Fe2++2NH3•H2O=Fe(OH)2↓+2NH+4Fe2++2NH3•H2O=Fe(OH)2↓+2NH+4。
(2)“控制反应条件”是物质制备流程中的重要环节,为了保证铁黑样品的质量,“合成”过程中需要控制的因素有 通入空气的量、空气的通入速率或氨水的浓度及反应温度通入空气的量、空气的通入速率或氨水的浓度及反应温度(填两个)。
(3)操作①的名称为 过滤过滤。溶液A经 蒸发结晶蒸发结晶后洗涤可得到副产品硫酸铵,该物质可用作化肥。
(4)铁黑产品中Fe3O4的含量是判断产品等级的依据之一。某铁黑样品中混有的杂质为FeO、Fe2O3中的一种。根据国标方法,进行的测定实验如下:
①步骤1:称取1.908g样品置于锥形瓶中,加入足量盐酸,加热使之完全溶解。
四氧化三铁可看成是由FeO和Fe2O组成的化合物,依据物质类别的知识,你能写出Fe3O4与盐酸反应的化学方程式吗?Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2OFe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O。
②步骤2:向锥形瓶中先加入足量的SnCl2溶液,将Fe3+全部转化为Fe2+,除去过量的Sn2+,再加入一定量的硫酸和磷酸,并滴加指示剂。在此步骤中,SnSn元素被氧化,Fe3+Fe3+作氧化剂。
③步骤3:再向锥形瓶中滴加 0.08200mol•L-1K2Cr2O7溶液,发生反应:Cr2O2-7+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。恰好完全反应时,共消耗50.00mLK2Cr2O7溶液。在方程式中标出电子转移的方向和数目 
。依据题目数据计算样品中Fe元素的质量分数 n(Fe2+)=6n(Cr2O2-7)=6×0.08200mol•L-1×50.00×10-3L=0.0246mol,1.908g样品中铁元素总质量为:m(Fe)=0.0246mol×56g•mol-1=1.3776g,样品中Fe的质量分数=1.3776g1.908g×100%≈72.2%n(Fe2+)=6n(Cr2O2-7)=6×0.08200mol•L-1×50.00×10-3L=0.0246mol,1.908g样品中铁元素总质量为:m(Fe)=0.0246mol×56g•mol-1=1.3776g,样品中Fe的质量分数=1.3776g1.908g×100%≈72.2%(写出计算过程)。
△
△
NH
+
4
NH
+
4
O
2
-
7


O
2
-
7
1
.
3776
g
1
.
908
g
O
2
-
7
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3776
g
1
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908
g
【答案】Fe2++2NH3•H2O=Fe(OH)2↓+2;通入空气的量、空气的通入速率或氨水的浓度及反应温度;过滤;蒸发结晶;Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O;Sn;Fe3+;
;n(Fe2+)=6n(Cr2)=6×0.08200mol•L-1×50.00×10-3L=0.0246mol,1.908g样品中铁元素总质量为:m(Fe)=0.0246mol×56g•mol-1=1.3776g,样品中Fe的质量分数=×100%≈72.2%
NH
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【解答】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:46引用:1难度:0.6
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1.铁的氧化物有很多,在中学化学中经常提到的有FeO、Fe2O3和Fe3O4,而且在一定条件下它们之间是可以相互转化的,例如:在1400℃以上的温度下加热Fe2O3时,Fe2O3会部分失去氧,生成Fe3O4.下列有关说法正确的是( )
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3.查阅资料:CaO、MgO在高温下与C难反应,但能与SiO2反应.硫铁矿烧渣是一种工业废渣(含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质),该烧渣可用于制取氧化铁,具体化工生产工艺流程如下:
(1)焙烧时产生的主要有害气体是
(2)为测定过滤所得滤液中Fe2+的含量,实验室中常用酸性高锰酸钾溶液进行滴定,写出该反应的离子方程式:
(3)若在空气中“酸浸”时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是:
(4)根据下表数据:氢氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 万全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
(5)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则A的操作是发布:2025/1/19 8:0:1组卷:24引用:2难度:0.5