铁氧体是一类磁性材料，通式为MO•xFe2O3（M为二价金属离子）．根据题意完成：（1）为了制备铁氧体，称取5.6g铁粉、一定量的FeCl3（s）作为原料，先制备Fe3O4．方法如下：用稀硫酸溶解铁

Question

铁氧体是一类磁性材料，通式为MO•xFe₂O₃（M 为二价金属离子）．
根据题意完成：
（1）为了制备铁氧体，称取5.6g铁粉、一定量的FeCl₃（s）作为原料，先制备Fe₃O₄．方法如下：用稀硫酸溶解铁粉，加入FeCl₃（s），经过一系列反应得到纯净的Fe₃O₄[已知1mol Fe（OH）₂与2mol Fe（OH）₃混合灼烧可得到1mol Fe₃O₄]．需要加入FeCl₃（s）______ g．
（2）如果以MgSO₄（s）和FeCl₃（s）为原料制备9.0g MgO•2Fe₂O₃，在制取过程中至少需要1mol/L的NaOH（aq）______ mL．
（3）在一次制备Fe₃O₄的实验中，由于反应物比例控制不当，获得了另一种产品．取a克该产品溶于100mL盐酸（足量）中，需要通入672mL（标准状况）Cl₂才能把溶液中的Fe²⁺全部氧化为Fe³⁺，然后蒸干所得溶液，灼烧至恒重，得9.6g固体．计算：
①ag该产品溶于盐酸后，试求溶液中Fe²⁺的物质的量浓度（溶液体积变化忽略不计）．
②推算该产品的化学式（写出推算过程）．

Answer 1

（1）5.6g铁粉的物质的量为(5.6g)/(56g/mol)=0.1mol，铁与硫酸反应生成硫酸亚铁，Fe₃O₄可表示为FeO•Fe₂O₃，亚铁来源于硫酸亚铁，故+2价铁的物质的量为0.1mol，+3铁的物质的量为0.1mol×2=0.2mol，故需要FeCl₃的物质的量为0.2mol，其质量为0.2mol×162.5g/mol=32.5g，
故答案为：32.5；
（2）9.0克MgO•2Fe₂O₃的物质的量为(9g)/(360g/mol)=0.025mol，故氧化物中MgO的物质的量为0.025mol、Fe₂O₃的物质的量为0.025mol×2=0.05mol，根据工艺流程可知，MgO、Fe₂O₃来自氢氧化镁、氢氧化铁分解，由电荷守恒可知n（OH^-）=2n（Mg²⁺）+3n（Fe³⁺）=0.025mol×2+0.05mol×2×3=0.35mol，故需要1mol/L的NaOH溶液体积为(0.35mol)/(1mol/L)=0.35L=350mL；
故答案为：350；
（3）①取a克该产品溶于100mL盐酸（足量）中，需要通入672mL（标准状况）Cl₂物质的量=(0.672L)/(22.4L/mol)=0.03mol，才能把溶液中的Fe²⁺全部氧化为Fe³⁺，反应的离子方程式为：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³++2Cl^-，计算得到亚铁离子物质的量为0.06mol，亚铁离子的浓度=(0.06mol)/(0.1L)=0.6mol/L；
答：溶液中Fe²⁺的物质的量浓度0.6 mol/L；
②氯气的物质的量为(0.672L)/(22.4L/mol)=0.03mol，氯气氧化Fe²⁺为Fe³⁺，根据电子转移守恒可知Fe²⁺的物质的量为(0.03mol×2)/(1)=0.06mol，故氧化物中+2价铁的物质的量为0.06mol，最后所得为氯化铁溶液，蒸干溶液，灼烧至恒重，得9.6g固体为Fe₂O₃，Fe₂O₃的物质的量为(9.6g)/(160g/mol)=0.06mol，利用铁元素守恒可知氧化物中+3价铁的物质的量为0.06mol×2-0.06mol=0.06mol，故FeO与Fe₂O₃的物质的量之比为0.06mol：(0.06)/(2)=2：1，该产品化学式为2FeO•Fe₂O₃，
答：该产品的化学式为：2FeO•Fe₂O₃．