Question

（7分）四氧化三鐵可用于醫療器械、電子等工業。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范圍如表所示。

	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的實驗流程如下：

【回答問題】
（1）往廢液中加入氫氧化鈉溶液生成沉淀的化學方程式為                  （寫出其中一個）。
（2）操作a的名稱為        。該操作需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、         等。玻璃棒在此操作中的主要作用是                         。
（3）溶液1所含溶質有                      （至少寫兩種成分的化學式）；溶液3所含溶質的主要成分為            （寫名稱）。

Answer 1

（1）  2NaOH+ZnSO₄==Zn(OH)₂↓ +Na₂SO₄或 2NaOH+FeSO₄==Fe(OH)₂↓ +Na₂SO₄              
（2）  過濾        漏斗         引流，防止液滴飛濺    
（3）   Na₂SO₄、NaOH、MgSO₄中的兩種            硫酸亞鐵              

試題分析：（1）往廢液中加入氫氧化鈉溶液，且控制PH=9.6，結合氫氧化物沉淀的pH范圍，Mg(OH)₂開始沉淀的PH為10.4，所以不會沉淀，故往廢液中加入氫氧化鈉溶液生成沉淀的化學方程式為：2NaOH+ZnSO₄==Zn(OH)₂↓ +Na₂SO₄或 2NaOH+FeSO₄==Fe(OH)₂↓ +Na₂SO₄
（2）操作a是將固體與液體分離，是過濾操作，該操作需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗，玻璃棒在此操作中的主要作用是：引流，防止液滴飛濺
（3）溶液1是發生了反應：2NaOH+ZnSO₄==Zn(OH)₂↓ +Na₂SO₄和 2NaOH+FeSO₄==Fe(OH)₂↓ +Na₂SO₄，所以Na₂SO₄一定含有，而MgSO₄沒有參加反應，再加上NaOH可能過量，所以溶液1所含溶質有：Na₂SO₄、NaOH、MgSO₄中的兩種；固體1含有兩種沉淀Zn(OH)₂和=Fe(OH)₂，繼續加過量的NaOH，并且控制PH＞10.5，根據25℃時，Zn(OH)₂可溶于pH＞10.5的堿溶液，所以固體2中就只含有Fe(OH)₂，加入足量的稀硫酸，發生反應：Fe(OH)₂+H₂SO₄==FeSO₄↓+2H₂O，故溶液3所含溶質的主要成分為硫酸亞鐵