Question

【題目】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，去氧化物沉淀的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 （寫一個即可）。

（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）；溶液3所含溶質的主要成分為 。

（4）該實驗取廢液100g，最終得到產品四氧化三鐵質量為3.48g，則原廢液中硫酸亞鐵溶質的質量分數不低于 （精確到0.01%）。

Answer 1

【答案】（1）2NaOH+ ZnSO4= Zn（OH）2↓ +Na2SO4或2 NaOH+ FeSO4= Fe（OH）2↓ +Na2SO4

（2）過濾、漏斗、引流（攪拌）

（3）硫酸鎂、硫酸鈉、氫氧化鈉、氫氧化鎂（兩種即可）、硫酸亞鐵

（4）6.84%

【解析】（1）第一步加氫氧化鈉至PH=9.6，結合閱讀資料可知會生成兩種沉淀。它們分別是Zn（OH）2和Fe（OH）2，并且二者全部沉淀。可寫2 NaOH+ ZnSO4= Zn（OH）2↓ +Na2SO4或2 NaOH+ FeSO4= Fe（OH）2↓ +Na2SO4

（2）操作a將反應后的物質分成了固體和液體，所以該操作為過濾。過濾需要漏斗。玻璃棒的作用主要是引流，以防液體濺出造成不必要的事故。

（3）因第一步加氫氧化鈉至PH=9.6，Zn（OH）2和Fe（OH）2二者全部沉淀，生成硫酸鈉。氫氧化鈉過量，結合資料可知未產生氫氧化鎂沉淀，即有硫酸鎂和氫氣體鎂。

由1可知：固體1為Zn（OH）2和Fe（OH）2。即第二步加氫氧化鈉至PH大于10.5，固體2應為Fe（OH）2。固體2與稀硫酸反應后生成溶液3，所以溶液3的成分應為硫酸亞鐵。

（4）可根據化學式進行計算：3.48g四氧化三鐵含鐵元素的質量為；=2.52g

則硫酸亞鐵的質量為：= 6.84g

廢液中硫酸亞鐵的質量分數為=6.84%