Question

10．綠礬（FeSO₄•7H₂O）是硫酸法生產太白粉的主要副產物，可用于制備Fe₂O₃，復印用Fe₃O₄粉、還原鐵粉等，開發利用綠礬工藝是一項十分有意義的工作，某研究性小組展開了系列研究．
【制備Fe₂O₃】
[資料一]
（1）無水硫酸銅遇水變成藍色的硫酸銅晶體．
（2）綠礬（FeSO₄•7H₂O）高溫分解產生一種金屬氧化物和幾種氣態非金屬氧化物．
（3）SO₂是無色有窒息性臭味的有毒氣體，能使品紅溶液褪色．
甲同學用如下裝置制備Fe₂O₃并驗證綠礬受熱分解的其他產物；

實驗過程中發現：A中有紅棕色固體生成，B中無水硫酸銅變藍，C中U形管內有無色晶體（SO₃）析出，D中品紅溶液褪色，裝置E的作用是吸收SO₂防止污染環境．
【制備Fe₃O₄】
 乙同學模擬生產復印用Fe₃O₄粉的實驗流程如下：

【資料二】Fe（OH）₂是一種白色難溶于水的固體，在空氣中易被氧化．
FeSO₄溶液中加入NaOH溶液，反應的化學方程式依次為①FeSO₄+2NaOH═Fe（OH）₂↓+Na₂SO₄，②4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃．由沉淀a獲得Fe₃O₄的化學方程式為：6Fe（OH）₂+O₂═2Fe₃O₄+6H₂O
若制取Fe（OH）₂，采取的實驗操作是：向盛有5mL新制FeSO₄溶液的試管中加入10滴植物油，然后用膠頭滴管加煮沸的NaOH溶液（驅趕O₂），膠頭滴管的正確使用方法是A（填字母）．

【制備還原鐵粉】
制備還原鐵粉的工業流程如下：

（1）操作1的名稱是過濾，NH₄HCO₃和FeSO₄溶液反應的化學方程式為FeSO₄+2NH₄HCO₃=FeCO₃↓+（NH₄）₂SO₄+CO₂↑+H₂O．
（2）粗還原鐵粉經加工處理后變成純還原鐵粉，純還原鐵粉和水蒸氣在高溫條件下也可制得四氧化三鐵，同時生成一種氣體．其裝置如圖所示：

SAP材料吸水性強，濕潤的SAP材料能為該反應持續提供水蒸氣．實驗開始一段時間后，觀察到在肥皂液中有大量的氣泡產生，此氣泡用火柴即能點燃，同時有肥皂泡飄到空中．生成的氣體是氫氣，干燥的SAP材料作用是吸收冷凝水及多余的水蒸氣，進而有利于進行氫氣的驗證．

Answer 1

分析 根據給出的轉化關系對應的過程分析每個對應的問題，或者直接分析每個問題，從給出的信息中找對應的信息．

解答 解：
【制備Fe₂O₃】
由于實驗是用于制備Fe₂O₃，所以A中生成的應該是氧化鐵，氧化鐵為紅棕色固體，所以看到有紅棕色固體生成．B中無水硫酸銅變藍，C中U形管內有無色晶體（SO₃）析出，D中品紅溶液褪色說明生成了二氧化硫，由于二氧化硫有毒，為防止污染環境，要用裝置E來進行吸收，所以裝置E的作用是吸收SO₂防止污染環境．
【制備Fe₃O₄】
FeSO₄溶液中加入NaOH溶液，Fe（OH）₂是一種白色難溶于水的固體所以首先反應FeSO₄+2NaOH═Fe（OH）₂↓+Na₂SO₄，而由于Fe（OH）₂在空氣中易被氧化，所以發生的反應為4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃．
若制取Fe（OH）₂，采取的實驗操作是：向盛有5mL新制FeSO₄溶液的試管中加入10滴植物油，然后用膠頭滴管加煮沸的NaOH溶液（驅趕O₂），由于加入硫酸亞鐵不能引入空氣，所以膠頭滴管要伸入到液面以下擠壓膠頭滴管的膠帽．（這個不要再考慮膠頭滴管使用的懸空垂直不插入的操作要領，因為這個實驗要求很特別，避免接觸空氣，防止生成的氫氧化亞鐵被氧化）．故選 A．
【制備還原鐵粉】
 （1）操作1是難溶性固體和液體分離，為過濾．NH₄HCO₃和FeSO₄溶液反應根據圖可知生成了水和二氧化碳，同時還生成碳酸亞鐵和硫酸銨，對應的化學方程式為 FeSO₄+2NH₄HCO₃=FeCO₃↓+（NH₄）₂SO₄+CO₂↑+H₂O．
（2）純還原鐵粉和水蒸氣在高溫條件下也可制得四氧化三鐵，同時生成一種氣體．根據質量守恒定律可知可能為氫氣，觀察到在肥皂液中有大量的氣泡產生，此氣泡用火柴即能點燃，同時有肥皂泡飄到空中說明密度小且具有可燃性，進一步確定生成的氣體是氫氣，干燥的SAP材料作用是 吸收冷凝水及多余的水蒸氣，進而有利于進行氫氣的驗證．
故答案為：
【制備Fe₂O₃】紅棕；吸收SO₂防止污染環境；
【制備Fe₃O₄】FeSO₄+2NaOH═Fe（OH）₂↓+Na₂SO₄   A；
【制備還原鐵粉】
（1）過濾；FeSO₄+2NH₄HCO₃=FeCO₃↓+（NH₄）₂SO₄+CO₂↑+H₂O；
（2）氫氣；吸收冷凝水及多余的水蒸氣，進而有利于進行氫氣的驗證．

點評 讀圖，從中獲得解答題目所需的信息，所以在解答題目時先看解答的問題是什么，然后帶著問題去讀給出的圖進而去尋找解答有用的信息，這樣提高了信息撲捉的有效性．解答的問題實際上與復雜的轉化圖相比，其實很簡單很基礎，或者可以說轉化圖提供的是情境，考查基本知識．