(1)根据已知1molFe(OH)2与2molFe(OH)3混合灼烧可得到1mol Fe3O4,制备Fe3O4,需要Fe2+和Fe3+的物质的量之比为1:2,据此计算需要加入的FeCl3(s)的质量。
(2)MgSO4(s)和FeCl3(s)中加入NaOH溶液,生成氢氧化物沉淀,然后再加热分解得到氧化物。先计算出9.0 g MgO· 2Fe2O3中镁和铁的物质的量,再计算需要的NaOH的物质的量,最后计算需要的NaOH(aq)的体积。
(3)根据电子守恒计算溶液中的Fe2+ 的物质的量浓度;最后得到的9.6 g固体是氧化铁,根据已经求出的Fe2+的物质的量,可计算出产品中Fe2+和Fe3+的比例,进而推算该产品的化学式。
(1)5.6g铁的物质的量是5.6g÷56g/mol=0.1mol,与稀硫酸反应生成0.1mol硫酸亚铁。已知1molFe(OH)2与2molFe(OH)3混合灼烧可得到1mol Fe3O4,所以还需要0.2mol铁离子,则需要氯化铁的质量是0.2mol×162.5g/mol=32.5g。
(2)9.0 g MgO· 2Fe2O3的物质的量是9.0g÷360g/mol=0.025mol,则对应的氢氧化镁是0.025mol,氢氧化铁是0.1mol,所以需要氢氧化钠的物质的量是0.025mol×2+0.1mol×3=0.35mol,因此在制取过程中至少需要1 mol/L的NaOH(aq)的体积是0.35mol÷1mol/L=0.35L=350mL。
(3)①消耗氯气的物质的量=0.672L÷22.4L/mol=0.03mol,得到0.06mol电子,所以根据电子得失守恒可知溶液中亚铁离子的物质的量是0.06mol,则溶液中Fe2+ 的物质的量浓度=0.06mol÷0.1L=0.6mol/L。②最终得到的9.6g固体是氧化铁,物质的量是9.6g÷160g/mol=0.06mol,其中由亚铁离子转化的铁离子是0.06mol,则原溶液中铁离子是0.06mol×2—0.06mol=0.06mol,则氧化亚铁是0.06mol,氧化铁是0.03mol,则该产品的化学式为2FeO · Fe2O3。
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