铁黄( FeOOH )是重要的化工产品。某科研小组在实验室进行铁黄制备研究。
已知: ① 铁黄制备原理
② 为促进生成的铁黄沉淀有序生长,实验时需加入少量已制铁黄作为晶种。
(1)FeOOH 可表示为 xFe 2 O 3 ·yH 2 O ,其中 =___________ 。
(2) 铁皮处理:取一定量铁皮,用稀硫酸除去表面铁锈。该除锈反应的化学方程式为 _____ 。
(3) 制备铁黄:在如图所示装置的三颈烧瓶内进行制备。
步骤一:加入一定量除锈后的碎铁皮
步骤二:加入含有少量铁黄晶种的悬浊液;
步骤三:滴加少量 FeSO 4 溶液;
步骤四:控制合适条件,边搅拌边鼓入空气,充分反应 48 小时,得到大量 FeOOH 沉淀。
① 将三颈烧瓶中所得 FeOOH 沉淀分离出来的实验操作是 ___________ (填操作名称)。
② 为提高产品纯度,需洗涤分离出的沉淀。洗涤前沉淀表面吸附的阴离子为 _________ (填离子符号)。
③ 实验中仅滴加 少量 FeSO 4 溶液,就能得到 大量 FeOOH 沉淀,其原因是 ___________ 。
(1)Ⅰ
(2)
(3) 过滤 FeSO 4 转化为 FeOOH 的同时生成 H 2 SO 4 , H 2 SO 4 与碎铁皮反应生成 FeSO 4 ,循环反应至碎铁皮完全消耗
【解析】( 1 )
根据铁黄的化学式可知铁原子和氢原子得个数比是: ,则由 可得 ,故填: 1 ;
( 2 )
稀硫酸除去表面铁锈是硫酸与铁锈中的氧化铁反应生成硫酸铁和水,化学方程式为: ;
( 3 )
① 如图所示,三颈烧瓶中是含有晶体的悬浊液,故将 FeOOH 沉淀分离出来的操作是:过滤;
② 根据题中铁黄制备原理可知,反应后的溶液中含有硫酸,而硫酸的阴离子是硫酸根离子,故填: ;
根据铁黄制备原理可知反应后会生成硫酸,而硫酸会与铁皮反应生成硫酸亚铁,硫酸亚铁会继续和氧气以及水反应继续生成铁黄和硫酸,直至铁皮完全反应,故填: FeSO 4 转化为 FeOOH 的同时生成 H 2 SO 4 , H 2 SO 4 与碎铁皮反应生成 FeSO 4 ,循环反应至碎铁皮完全消耗。
意义 | 实例C+O2CO2 |
(质的方面)表示反应物、生成物和反应条件 | |
(量的方面) ①表示反应物、生成物之间的质量比各物质间 质量比=相对分子质最与化学计量数的乘积比 ②表示反应物、生成物之间的微粒个数比,即 化学式前的化学计量数之比 |
C+O2CO2 (12×1):(32×1):(41×1) C+O2CO2 1:1:1 |
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