Question

鐵黃是一種重要的顏料，化學式為Fe₂O₃·xH₂ O，廣泛用于涂料、橡膠、塑料、文教用品等工業。實驗室模擬工業利用硫酸渣(含FeZ 0。及少量的CaO, Mg0等)和黃鐵礦粉
(主要成分為FeS₂)制備鐵黃的流程如下:

（1）操作I與操作II中都用到玻璃棒，玻璃棒在兩種操作中的作用分別是_     、      
（2）試劑a最好選用_   (供選擇使用的有:鋁粉、空氣、濃HNO₃ );其作用是_           。
（3）上述步驟中需用到氨氣。下列裝置可用于實驗室制氨氣的是_       _(填序號)。

（4）查閱資料知，在不同溫度下Fe₂ O₃被CO還原，產物可能為Fe₃ O₄ 、FeO或Fe，固體質量與反應溫度的關系如右圖所示。根據圖象推斷670℃時Fe₂ O₃還原產物的化學式為M，并設計一個簡單的實驗，證明該還原產物的成分(依次填寫每步操作中所加試劑的化學式、現象和結論)。儀器自選�？晒┻x擇的試劑:稀H₂SO₄、稀鹽酸、H₂ O₂溶液、NaOH溶液、KSCN溶液。

加入試劑	現象	結論
		則還原產物為

 

Answer 1

（1）攪拌加速溶液；引流。（2）空氣；作氧化劑，將二價鐵離子氧化為三價鐵離子；（3）bd; （4）

加入試劑	現象	結論
稀硫酸或稀鹽酸	固體完全溶解且無氣泡產生	則還原產物為FeO
KSCN溶液	溶液不變色
H2O2溶液	溶液變為紅色

 

解析試題分析：（1）操作I是攪拌加速溶液溶解，操作II是過濾操作，主要用到玻璃棒引流。（2）試劑a最好選用空氣，來源廉價，其作用是作氧化劑，將二價鐵離子氧化為三價鐵離子。（3）實驗室制氨氣的主要是操作簡單，制作方便，由于氨氣易溶于水，故要加熱，可選擇bd。（4）對于二價鐵離子有無可用KSCN溶液不顯紅色判斷，對于有無固體鐵可用加入酸有無氣泡做出判斷。CO還原氧化鐵的還原產物為可能Fe₃O₄，FeO和Fe，Fe₂O₃加熱溫度可達到500℃～600℃，質量由46.4g減少為45g，還原產物為Fe₃O₄；650℃～700℃時，質量由43.2g減少較大，還原產物為FeO，為驗證還原產物，在適量待檢物中加入稀H₂SO₄至完全溶解，再加入少量高錳酸鉀溶液，溶液紫色褪去，可說明還原產物為FeO，故答案為：Fe₃O₄；在適量待檢物中加入稀H₂SO₄至完全溶解，再加入少量高錳酸鉀溶液，溶液紫色褪去。

加入試劑	現象	結論
稀硫酸或稀鹽酸	固體完全溶解且無氣泡產生	則還原產物為FeO
KSCN溶液	溶液不變色
H2O2溶液	溶液變為紅色

考點：本題考查了玻璃棒的使用和離子的檢驗方法以及實驗方案的設計與分析。