利用染化厂的废料铁泥(主要成分是Fe
2O
3、FeO和铁)制备可用于隐形飞机涂层的纳米四氧化三铁的生产流程为图1:
请回答:
(1)过程①主要反应的离子方程式为
2Fe3++Fe=3Fe2+
2Fe3++Fe=3Fe2+
.
(2)已知氢氧化亚铁的K
sp=4.87×10
-17,氢氧化铁的K
sp=2.6×10
-39.当溶液中某离子浓度不高于1×10
-5 mol?L
-1时,可以认为该离子已经完全沉淀.通过计算所得数据说明过程②调节pH=9的原因是
当pH=9时,Fe2+的浓度为5×10-5mol?L-1,已完全沉淀
当pH=9时,Fe2+的浓度为5×10-5mol?L-1,已完全沉淀
.
(3)物质D的主要产物中铁、氢、氧三种元素的质量比为56:1:32,则过程③主要反应的化学方程式为
2Fe(OH)2+H2O2=2FeO(OH)+2H2O
2Fe(OH)2+H2O2=2FeO(OH)+2H2O
.
(4)已知Fe
2+在弱碱性溶液中还原性较强,图2是研究过程④的实验所得,则该反应所需的时间控制在
0.16
0.16
小时左右,较为适宜.
(5)某工厂处理废铁泥(测得铁元素含量为16.8%)的能力为10吨/小时,生产纳米四氧化三铁的产量为4.64吨/小时.如不考虑过程④以后生产中Fe
2+的氧化,则该工厂每小时消耗铁粉的质量为
560
560
千克.