稀土氟化物是金属热还原法制取单一稀土金属的重要原料。微波法合成CeF3的化学方程...

在2L硫酸铜和硫酸铁的混合溶液中，加入30g铁粉，最后得到2L 0.25mol·L-1的硫酸亚铁溶液及26g固体沉淀物。分别求原混合溶液中硫酸铁和硫酸铜的物质的量浓度。

为了探究铁与氯气的反应，某同学甲设计了如下的实验方案(已知FeCl3加热时易升华)。其实验装置图为(加热用的酒精灯已略去)：

(1)试管B中的现象是___________，反应的离子方程式为____________。

(2)试管C中氢氧化钠溶液的作用是____________，反应的离子方程式为_________。

(3)某同学乙猜测铁与氯气反应可能还会生成氯化亚铁，为了探究生成物中是否含有氯化亚铁(假设铁已完全反应)，请你设计实验方案：_________。

为确定用以上方法制得的四氧化三铁中可能含有的杂质，同学们又进行了下列实验探究。

[查阅资料]

资料一：难溶性碱受热时能分解产生金属氧化物和水(反应中各种元素的化合价不变)；

资料二：氧化铁和一氧化碳反应是随温度升高而逐步进行的，先生成四氧化三铁，再生成氧化亚铁(黑色)，最后生成铁。

[提出猜想]

四氧化三铁中可能含有的杂质是氧化铁和氧化亚铁中的一种或两种。

[实验设计]

同学们称取了23.28 g该四氧化三铁样品进行了下列实验：

[实验分析]

因探究思路不同，兴趣小组分成甲、乙两小组。

甲组：

(1)该组同学欲通过B装置反应前后的质量变化来计算确认该四氧化三铁样品中的杂质，B中的最佳试剂是___(填序号)。

①澄清石灰水　②氢氧化钠浓溶液　③稀盐酸　　④水

(2)上述实验过程中，一氧化碳气体除作为反应物外，还能起到的作用是：①实验开始时，排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸；②停止加热后，防止A中生成物被氧化，B中的溶液倒吸入A中；③____。

(3)乙组同学认为B装置反应前后的质量差会偏小而影响计算、分析，你认为他们的理由是____。

乙组：利用仪器测定并绘制成反应过程中A装置中玻璃管内的固体质量随温度的变化曲线(如图)：

(1)写出BC段发生反应的化学方程式____________。

(2)通过计算确定：该四氧化三铁样品中含有的杂质是_____，其中含四氧化三铁的质量是__g。(不需要写过程)

同学们对四氧化三铁产生了兴趣，从参考资料中找到氧化沉淀法生产复印用高档四氧化三铁粉的工艺流程简图。

[生产流程]

[查阅资料]

资料一：硫酸亚铁在不同温度下的溶解度如下表所示：

资料二：氢氧化亚铁受氧气氧化反应原理为4Fe(OH)2＋2H2O＋O2=4Fe(OH)3

资料三：获得四氧化三铁的反应原理为Fe(OH)2＋2Fe(OH)3Fe3O4＋4H2O

[问题讨论]

(1)溶解时，用50℃至80℃的热水目的是______________。

(2)写出加入适量氢氧化钠溶液时发生反应的化学方程式_____________。

(3)上述过程中，要控制“通一定量空气”的目的是____________。

(4)要使四氧化三铁的产率最高，则上述流程中产生的氢氧化亚铁和氢氧化铁的最佳质量比为___。

(5)副产品P是硫酸钠，由溶液N获得该副产品的操作顺序是b→______→______→d。

a．过滤b．加热浓缩c．冷却结晶d．晶体加热至完全失去结晶水

某兴趣小组在复习铁的冶炼时，在参考资料上发现以下一段文字：已知在不同的温度下，一氧化碳与铁的氧化物反应能生成另一种铁的氧化物(或铁单质)和二氧化碳，他们不禁产生了疑问：一氧化碳与氧化铁反应生成的黑色物质真的是铁粉吗？于是他们进行了以下探究：

[查阅资料]

资料一：铁粉和四氧化三铁粉末能被磁铁吸引而氧化亚铁(黑色)不能；

资料二：四氧化三铁中铁元素有＋2、＋3两种化合价，其化学式可用FeO·Fe2O3的形式表示。

[提出猜想]黑色物质可能是四氧化三铁、氧化铁和铁粉中的一种或几种。

[进行实验]兴趣小组收集了一氧化碳与氧化铁反应生成的黑色物质进行了下列实验：

[实验结论]

(1)甲实验现象说明黑色物质中没有_______，乙、丙实验现象说明黑色物质中没有______；

(2)生成的黑色物质应为四氧化三铁；

(3)写出黑色粉末和热的盐酸反应的化学方程式_______。