某兴趣小组在复习铁的冶炼时，在参考资料上发现以下一段文字：已知在不同的温度下，CO与铁的氧化物反应能生成另一种铁的氧化物（或铁单质）和CO
2．他们不禁产生了疑问：课本上册124页的实验中，CO与Fe
2O
3反应生成的黑色物质真的是Fe粉吗？于是他们进行了以下探究．
[查阅资料]
资料一：Fe粉和Fe
3O
4粉末能被磁铁吸引而FeO（黑色）不能；
资料二：Fe
3O
4中铁元素有+2、+3两种化合价，其化学式可用FeO?Fe
2O
3 的形式表示；
[提出猜想]黑色物质可能是Fe
3O
4、FeO和Fe粉中的一种或几种．
[进行实验]兴趣小组收集了CO与Fe
2O
3反应生成的黑色物质进行了下列实验：
|
实验方案 |
实验现象 |
| 甲 |
取少量黑色物质用磁铁吸引 |
黑色物质全部被磁铁吸引 |
| 乙 |
取少量黑色物质加入30%热的盐酸中 |
无气泡、溶液颜色变成黄绿色 |
| 丙 |
取少量黑色物质加入硫酸铜溶液中 |
无任何现象 |
[实验结论]
（1）甲实验现象说明黑色物质中没有
FeO
FeO
，乙、丙实验现象说明黑色物质中没有
Fe
Fe
；
（2）生成的黑色物质应为Fe
3O
4；
（3）写出黑色粉末和热的盐酸反应的化学方程式
Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O
Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O
；
[拓展探究]同学们对Fe
3O
4产生了兴趣，从参考资料中找到了氧化沉淀法生产复印用高档Fe
3O
4粉的工艺流程简图．
[生产流程]
[查阅资料]
资料一：硫酸亚铁在不同温度下的溶解度如表所示：
| 温度/℃ |
0 |
10 |
30 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
| 溶解度/g |
14.0 |
17.0 |
25.0 |
33.0 |
35.3 |
33.0 |
30.5 |
27.0 |
资料二：Fe（OH）
2受氧气氧化反应原理为：4Fe（OH）
2+2H
2O+O
2=4Fe（OH）
3资料三：获得Fe
3O
4的反应原理为：Fe（OH）
2+2Fe（OH）
3Fe
3O
4+4H
2O
[问题讨论]
（1）溶解时，用50℃至80℃的热水目的是
在50℃～80℃时，硫酸亚铁的溶解度较大，有利于溶解的更多，提高产率
在50℃～80℃时，硫酸亚铁的溶解度较大，有利于溶解的更多，提高产率
．
（2）写出加入适量NaOH溶液时发生反应的化学方程式
2NaOH+FeSO4═Fe（OH）2↓+Na2SO4
2NaOH+FeSO4═Fe（OH）2↓+Na2SO4
．
（3）上述过程中，要控制“通一定量空气”的目的是
控制Fe（OH）2转化为Fe（OH）3的量
控制Fe（OH）2转化为Fe（OH）3的量
．
（4）要使四氧化三铁的产率最高，则上述流程中产生的Fe（OH）
2和Fe（OH）
3的最佳质量比为
90：214
90：214
．
（5）副产品P是硫酸钠，由溶液N获得该副产品的操作顺序是b→
c
c
→
a
a
→d．
a．过滤 b．加热浓缩 c．冷却结晶 d．晶体加热至完全失去结晶水
[组成确定]为确定用以上方法制得的四氧化三铁中可能含有的杂质，同学们又进行了下列实验探究．
[查阅资料]
资料一：难溶性碱受热时能分解产生金属氧化物和水（反应中各种元素的化合价不变）；
资料二：Fe
2O
3和CO反应是随温度升高而逐步进行的，先生成Fe
3O
4，再生成FeO（黑色），最后生成Fe；
[提出猜想]Fe
3O
4中可能含有的杂质是Fe
2O
3和FeO中的一种或两种．
[实验设计]同学们称取了23.28g该Fe
3O
4样品进行了下列实验：
[实验分析]因探究思路不同，兴趣小组分成甲、乙两小组．
甲组：
（1）该组同学欲通过B装置反应前后的质量变化来计算确认该Fe
3O
4样品中的杂质．
B中的最佳试剂是
②
②
（填序号）
①澄清石灰水 ②氢氧化钠浓溶液 ③稀盐酸 ④水
（2）上述实验过程中，CO气体除作为反应物外，能起到的作用是：
①实验开始时，排尽装置中的空气，防止
防止爆炸
防止爆炸
；
②停止加热后，继续通CO气体，防止
防止生成物被氧化
防止生成物被氧化
，以及B中的溶液倒吸入A中；
在本实验中，CO气体还能起到的作用是③
让二氧化碳全部进入B瓶中
让二氧化碳全部进入B瓶中
．
（3）尾气如何处理？
点燃
点燃
．
乙组：
利用仪器测定并绘制成反应过程中A装置中玻璃管内的固体质量随温度的变化曲线（如图）
（1）写出BC段发生反应的化学方程式：
；
（2）通过分析计算确定：该Fe
3O
4样品中含有的杂质是
Fe2O3
Fe2O3
．（不需要写过程）
