Question

四氧化三铁可用于医疗器械、电子等工业．某实验兴趣小组从工厂采集废液（含FeSO₄和少量ZnSO₄、MgSO₄），进行四氧化三铁的制备实验．
【阅读资料】
（1）25℃时，氢氧化物沉淀的pH范围如下表：

	Zn（OH）2	Fe（OH）2	Mg（OH）2
开始沉淀的pH	5.7	7.6	10.4
沉淀完全的pH	8.0	9.6	12.4

（2）25℃时，Zn（OH）₂可溶于pH＞10.5的碱溶液．
（3）制备Fe₃O₄的实验流程如图：

【回答问题】
（1）操作a的名称为

 

，该操作需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、

 

等．
（2）固体1中所含物质为

 

，溶液3所含溶质的主要成分为

 

．
（3）已知原废液中硫酸亚铁的质量分数为7.6%，如果取原废液600g，经过上述实验后，理论上最终得到产品四氧化三铁的质量为

 

 g．

Answer 1

考点：物质的相互转化和制备,过滤的原理、方法及其应用,酸的化学性质,碱的化学性质,根据化学反应方程式的计算

专题：物质的制备

分析：（1）根据经过操作a后得到了固体和溶液，所以可以判断操作a的名称为过滤，过滤需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和玻璃棒进行解答；
（2）加入氢氧化钠后，硫酸锌和氢氧化钠反应生成了硫酸钠，氢氧化镁只有在pH值等于10.4时，才会沉淀，所以溶液中还含有硫酸镁，向固体1中加入氢氧化钠溶液，根据题给信息可以知道25℃时，Zn（OH）₂可溶于pH＞10.5的碱溶液，所以氢氧化锌要溶解，剩余的固体2为氢氧化亚铁，所以加入稀硫酸后溶液3的溶质为硫酸亚铁，可以据此解答该题；
（3）根据铁元素的质量守恒来完成该题的解答．

解答：解：（1）经过操作a后得到了固体和溶液，所以可以判断操作a的名称为过滤，过滤需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和玻璃棒；故填：过滤；漏斗；
（2）加入氢氧化钠后，硫酸锌和氢氧化钠反应生成了硫酸钠，氢氧化镁只有在pH值等于10.4时，才会沉淀，所以溶液中还含有硫酸镁，向固体1中加入氢氧化钠溶液，根据题给信息可以知道25℃时，Zn（OH）₂可溶于pH＞10.5的碱溶液，所以氢氧化锌要溶解，剩余的固体2为氢氧化亚铁，所以加入稀硫酸后溶液3的溶质为硫酸亚铁；
（3）设理论上最终得到产品四氧化三铁的质量为x．
原废液中硫酸亚铁的质量：600g×7.6%=45.6g
45.6g×

56

152

×100%=x×

168

232

×100%
x=23.2g
答：理论上最终得到产品四氧化三铁的质量为23.2g．
故答案为：（1）过滤；漏斗；
（2）硫酸镁、硫酸钠；硫酸亚铁；
（3）23.2．

点评：要想解答好这类题目，首先，要理解和熟记物质的相互转化和制备方法，以及与之相关的知识．然后，根据所给的实验、问题情景，结合所学的相关知识和技能，以及自己的生产或生活经验所得，细致地分析题意，并细心地探究、推理后，按照题目要求进行认真地选择或解答即可．