化学兴趣小组的同学用废弃的铁屑和磁性氧化铁来制取绿矾和硝酸铁溶液．（1）甲同学将沾满油污的废铁屑放入100mL3mol•L-1的碳酸钠溶液中加热煮沸5分钟，再用蒸馏水冲洗干净，加入过量

Question

化学兴趣小组的同学用废弃的铁屑和磁性氧化铁来制取绿矾和硝酸铁溶液．
（1）甲同学将沾满油污的废铁屑放入100mL 3mol•L^-1的碳酸钠溶液中加热煮沸5分钟，再用蒸馏水冲洗干净，加入过量的稀硫酸，待烧杯中无固体剩余后，将溶液加热浓缩，冷却结晶得绿矾．
①将铁屑放入碳酸钠溶液中加热煮沸的目的是___．
②铁屑加入稀硫酸开始时观察到的现象是___．
③浓缩溶液时需要的玻璃仪器是___．
④你认为甲同学实验中存在的问题是___．
（2）乙同学将一块Fe₃O₄加入100mL稀硝酸中，发现有无色气体生成．
①配平下列化学方程式：
___Fe₃O₄+___HNO₃=___Fe（NO₃）₃+___NO↑+___H₂O
②上述反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为___．
③检验产物中有无Fe²⁺的方法是___．

Answer 1

（1）①本实验用的是沾满油污的废铁屑，而碳酸钠水解使溶液呈碱性，油污在碱性条件下能水解，升高温度，水解程度增大，将铁屑放入碳酸钠溶液中加热煮沸的目的是除去铁屑表面的油污，
故答案为：除去铁屑表面的油污；
②铁与稀硫酸反应生成氢气和硫酸亚铁，铁屑加入稀硫酸开始时观察到的现象是有气泡产生，
故答案为：有气泡产生；
③浓缩溶液就是将溶液中水份蒸发，蒸发装置中用到的玻璃仪器有玻璃棒、酒精灯，
故答案为：玻璃棒、酒精灯；
④废弃的铁屑中有可能有部分铁被氧化成铁离子，所以所得溶液中可能有铁离子，得到的绿矾不纯，所以甲同学实验中存在的问题是无铁粉剩余，不能确定有无Fe³⁺，得到的绿矾可能不纯，
故答案为：无铁粉剩余，不能确定有无Fe³⁺，得到的绿矾可能不纯；
（2）①在反应中，Fe₃O₄中的部分铁为+2价，反应后变化+3价，每摩尔Fe₃O₄升高1价，硝酸中的氮元素从+5价变为+2价，每摩尔HNO₃ 降3价，根据化合价升降总数相等可知，1mol硝酸可以氧化3molFe₃O₄，结合元素守恒可写出化学方程式为3Fe₃O₄+28HNO₃=9Fe（NO₃）₃+1NO↑+14H₂O，
故答案为：3；28；9；1；14；
②化合价升高的产物为氧化产物，化合价降低的产物为还原产物，根据方程式3Fe₃O₄+28HNO₃=9Fe（NO₃）₃+1NO↑+14H₂O可知，1mol硝酸可以氧化3molFe₃O₄，所以反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为3：1，
故答案为：3：1；
③Fe²⁺具有还原性，可以将高锰酸钾还原，使紫色褪去，检验产物中有无Fe²⁺的方法是取反应后的溶液滴1滴酸性高锰酸钾溶液，若紫色褪去，说明有Fe²⁺，反之，则无，
故答案为：取反应后的溶液滴1滴酸性高锰酸钾溶液，若紫色褪去，说明有Fe²⁺，反之，则无．