10.绿矾(FeSO
4•7H
2O)是硫酸法生产太白粉的主要副产物,可用于制备Fe
2O
3,复印用Fe
3O
4粉、还原铁粉等,开发利用绿矾工艺是一项十分有意义的工作,某研究性小组展开了系列研究.
【制备Fe
2O
3】
[资料一]
(1)无水硫酸铜遇水变成蓝色的硫酸铜晶体.
(2)绿矾(FeSO
4•7H
2O)高温分解产生一种金属氧化物和几种气态非金属氧化物.
(3)SO
2是无色有窒息性臭味的有毒气体,能使品红溶液褪色.
甲同学用如下装置制备Fe
2O
3并验证绿矾受热分解的其他产物;
实验过程中发现:A中有红棕色固体生成,B中无水硫酸铜变蓝,C中U形管内有无色晶体(SO
3)析出,D中品红溶液褪色,装置E的作用是吸收SO
2防止污染环境.
【制备Fe
3O
4】
乙同学模拟生产复印用Fe
3O
4粉的实验流程如下:
【资料二】Fe(OH)
2是一种白色难溶于水的固体,在空气中易被氧化.
FeSO
4溶液中加入NaOH溶液,反应的化学方程式依次为①FeSO
4+2NaOH═Fe(OH)
2↓+Na
2SO
4,②4Fe(OH)
2+O
2+2H
2O═4Fe(OH)
3.由沉淀a获得Fe
3O
4的化学方程式为:6Fe(OH)
2+O
2═2Fe
3O
4+6H
2O
若制取Fe(OH)
2,采取的实验操作是:向盛有5mL新制FeSO
4溶液的试管中加入10滴植物油,然后用胶头滴管加煮沸的NaOH溶液(驱赶O
2),胶头滴管的正确使用方法是A(填字母).
【制备还原铁粉】
制备还原铁粉的工业流程如下:
(1)操作1的名称是过滤,NH
4HCO
3和FeSO
4溶液反应的化学方程式为FeSO
4+2NH
4HCO
3=FeCO
3↓+(NH
4)
2SO
4+CO
2↑+H
2O.
(2)粗还原铁粉经加工处理后变成纯还原铁粉,纯还原铁粉和水蒸气在高温条件下也可制得四氧化三铁,同时生成一种气体.其装置如图所示:
SAP材料吸水性强,湿润的SAP材料能为该反应持续提供水蒸气.实验开始一段时间后,观察到在肥皂液中有大量的气泡产生,此气泡用火柴即能点燃,同时有肥皂泡飘到空中.生成的气体是氢气,干燥的SAP材料作用是吸收冷凝水及多余的水蒸气,进而有利于进行氢气的验证.