§1 激光打印机墨粉中铁元素的探究

徽州一中高中化学校本课程 §1 激光打印机墨粉中铁元素的探究课件制作：程来生授课人：程来生

代用粉（假粉），多采用做原 料，常含有多环芳烃系列及二甲基硝胺等，这些物质在150-200℃易被氧化成气体挥发到空气中，产生致癌物质，引起肝肾损伤而导致死亡。炭黑 Fe3O4

1 设计验证方案 2 写出物质转化关系 3 完成离子方程式验证墨粉中含有Fe3O4 自主探究

3 完成①②③离子方程式 2 请写出上述流程中的物质转化关系 1 设计验证方案验证墨粉中含有Fe3O4 试管1： KSCN溶液自主探究溶液呈红色稀H2SO4溶解酸取适量墨粉 ② 滤液 ① 试管2：KMnO4溶液过滤溶液褪色 ③ 已知酸性KMnO4与Fe2+反应生成Mn2+，写出并配平该反应的离子方程式。

Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++ H2O Fe3++3SCN—=Fe(SCN)3 5Fe2++MnO4—+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O 3 完成离子方程式验证墨粉中含有Fe3O4 自主探究

协作学习 1 设计测定方案 2 写出物质转化关系 3 完成离子方程式测定墨粉中Fe3O4的含量

1 设计测定方案测定墨粉中Fe3O4的含量热还原法协作学习还原剂 (CO、H2、C) 冷却称量称量一定质量墨粉 (含Fe3O4) 含铁的混合物高温 m2 m1 高温 △m Fe3O4 + 3Fe + 3CO2 3CO 差量法 232 168 64 m(Fe3O4) m1—m2

1 设计测定方案测定墨粉中Fe3O4的含量沉淀法称量一定质量墨粉 (含Fe3O4) 协作学习稀H2SO4溶解 H2O2溶液氧化剂滤液 (含Fe3+Fe2+) ② 过滤 Fe2O3 Fe3O4 守恒法 NaOH溶液 Fe(OH)3沉淀含Fe3+溶液冷却灼烧称量过滤 1 1 Fe(OH)3固体 3 2 洗涤请写出步骤②的离子方程式 Fe2O3

热还原法 测定物质含量的方法沉淀法滴定法气体法

2010年四川理综29.（16分）四川攀枝花蕴藏丰富的钒、钛、铁资源。用钛铁矿渣（主要成分为TiO2、FeO、Fe2O3，Ti的最高化合价为+4）作原料，生产白色颜料二氧化钛的主要步骤如下：2010年四川理综29.（16分）四川攀枝花蕴藏丰富的钒、钛、铁资源。用钛铁矿渣（主要成分为TiO2、FeO、Fe2O3，Ti的最高化合价为+4）作原料，生产白色颜料二氧化钛的主要步骤如下：自主学习浓硫酸水铁粉剩余铁粉硫酸处理后的矿物过滤过滤滤液Ⅰ 钛铁矿渣 A:FeSO4∙7H2O 过滤控温滤液Ⅱ 滤液Ⅲ 调节pH为0.5 加热过滤煅烧二氧化钛水合二氧化钛

（1）向滤液I中加入铁粉，发生反应的离子方程式为：（1）向滤液I中加入铁粉，发生反应的离子方程式为： • _______________________、__________________________。 • （2）A可用于生产红色颜料（Fe2O3）,其方法是：将556a kgA（摩尔质量为278 g/mol）溶于水中，加入适量氢氧化钠溶液恰好完全反应，鼓入足量空气搅拌，产生红褐色胶体；再向红褐色胶体中加入3336b kg A和112c kg铁粉，鼓入足量空气搅拌，反应完成后，有大量Fe2O3附着在胶体粒子上以沉淀形式析出；过滤后，沉淀经高温灼烧得红色颜料。若所得滤液中溶质只有硫酸钠和硫酸铁，则理论上可生产红色颜料____________ ____________________kg。浓硫酸水铁粉剩余铁粉过滤硫酸处理后的矿物过滤滤液Ⅰ 钛铁矿渣 A:FeSO4∙7H2O 2Fe3＋+Fe=3Fe2＋Fe+2H＋=Fe2＋+H2↑ 控温过滤滤液Ⅱ 滤液Ⅲ 调节pH为0.5 加热过滤煅烧二氧化钛水合二氧化钛 160a+960b+160c

铁元素网络图 H+ Fe3O4 O2 O2 和谐学习 O2 CO /C /H2 CO C H2 Al Fe2O3 H2O(g) FeO CO /C /H2/Al CO /C /H2/Al O2 O2 Fe Cl2 等 H+ I2 H+ （强氧化剂） HNO3 （弱氧化剂） S 等 H+ H2SO4(浓) Al （还原剂） Zn Cu2+ 等 S2- Cu Fe Zn I- 等 Al SCN_ Fe(SCN)3 Fe2+ Fe3+ Cl2 O2 HNO3 KMnO4(H+) H2O2 等 OH _ H+ OH _ H+ （强氧化剂） O2+H2O Fe(OH)3 Fe(OH)2

谢谢

1 设计测定方案测定墨粉中Fe3O4的含量创新提升适量酸性KMnO4溶液氧化剂称量一定质量墨粉 (含Fe3O4) 稀H2SO4溶解滤液 (含Fe3+Fe2+) 过滤 KI溶液含Fe2+溶液含Fe3+溶液如何确定反应完全了？如何定量？

在滴定法测定四氧化三铁的含量时，同学们提出用KI溶液滴定Fe3+的溶液，但在讨论如何观察滴定终点时遇到了问题，经过查找资料，同学发现：I2＋2S2O32－＝2I－＋S4O62－于是设计了以下测定流程，请帮助该同学完善实验设计方案并解决相关问题。测定墨粉中Fe3O4的含量 (1)试剂②是，加入试剂②的目的是，步骤②具体操作方法； (2)写出步骤③所涉及的化学反应的离子方程式； (3)试剂④是，加入试剂④的目的是，步骤④实验现象是； (4)在整个实验过程中需要记录数据，可以计算出墨粉中四氧化三铁的含量。创新提升

(1)试剂②是，加入试剂②的目的是，步骤②具体操作方法 是； (2)写出步骤③所涉及的化学反应的离子方程式； (3)试剂④是，加入试剂④的目的是，步骤④实验现象是； (4)在整个测定流程中需要记录数据可以计算出墨粉中四氧化三铁的含量。 KMnO4(H+)溶液创新提升使Fe2+恰好完全氧化用KMnO4(H+)溶液滴定，至溶液刚好变红为止 2Fe3++2I-=2Fe2++I2 淀粉溶液作指示剂用Na2S2O3滴定，至溶液蓝色刚好消失，停留半分钟不恢复原色，停止滴定 V (Na2S2O3)

1 设计验证方案测定墨粉中Fe3O4的含量氧化还原滴定法创新提升适量酸性KMnO4溶液取一定质量墨粉 (含Fe3O4) 稀H2SO4溶解滤液 (含Fe3+Fe2+) 过滤 KI溶液含Fe3+溶液含Fe2+溶液含I2的溶液淀粉/ Na2S2O3溶液含I-的溶液滴定

离子方程式 2Fe2++H2O2+2H+→2Fe3++2H2O 2Fe2++Cl2→2Fe3++2 Cl- Fe3++3OH-→Fe(OH)3↓ 2Fe3++ 2 I- →2Fe2++ l2 I2＋2S2O32－＝2I－＋S4O62－测定墨粉中Fe3O4的含量创新提升

Fe3O4 Fe3+ 2Fe3++ 2 I- →2Fe2++ l2 I2＋2S2O32－＝2I－＋S4O62－ 2 Fe3O42S2O32－ 3 1 3 测定墨粉中Fe3O4的含量关系式法创新提升

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