Question

【題目】黃銅礦（主要成分 CuFeS2）經(jīng)初步處理后，所得溶液中的溶質(zhì)為Fe2（SO4）3、CuSO4及 H2SO4． 某同學(xué)通過(guò)廢鐵屑與所得溶液反應(yīng)，制取還原鐵粉并回收銅． 主要步驟如圖所示：

（1）Fe2（SO4）3與鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式：x Fe2（SO4）3+y Fe═z FeSO4，其中 x、y、z 為化學(xué)計(jì)量數(shù)，z 的值為_____．

（2）操作Ⅰ的名稱(chēng)是_____，此操作中起到引流作用的儀器是_____．

（3）步驟Ⅰ中，生成銅的化學(xué)方程式：_____．

（4）步驟Ⅰ中，廢鐵屑含有少量鐵銹，對(duì)產(chǎn)物的成分沒(méi)有影響，原因是_____．

（5）步驟Ⅱ中加入一種可溶性試劑可實(shí)現(xiàn)其轉(zhuǎn)化，從復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件分析，該試劑可以是_____（填化學(xué)式）．

（6）隔絕空氣進(jìn)行“焙燒”，鐵元素的轉(zhuǎn)化途徑是FeCO3FeOFe，實(shí)際作還原劑的是 CO． 寫(xiě)出“焙燒”過(guò)程中各步反應(yīng)的化學(xué)方程式：

①FeCO3FeO+CO2↑

②_____．

Answer 1

【答案】3 過(guò)濾 玻璃棒 Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O、Fe2（SO4）3+Fe═3FeSO4 Na2CO3等可溶性碳酸鹽 FeO+COFe+CO2　．

【解析】

（1）Fe2（SO4）3與鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式：x Fe2（SO4）3+y Fe═z FeSO4，根據(jù)質(zhì)量守恒定律配平后為：Fe2（SO4）3+Fe═3 FeSO4，其中 x=1、y=1、z=3，所以z 的值為 3；

（2）操作Ⅰ是固體和液體分離的操作，為過(guò)濾，此操作中起到引流作用的儀器是 玻璃棒。

（3）步驟Ⅰ鐵屑和硫酸銅能夠反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵，化學(xué)方程式：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4。

（4）步驟Ⅰ中，廢鐵屑含有少量鐵銹，由于鐵銹和硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水，而硫酸鐵和鐵能夠生成硫酸亞鐵，所以對(duì)產(chǎn)物的成分沒(méi)有影響。對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式為 Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O、Fe2（SO4）3+Fe═3FeSO4。

（5）由于提示是從復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件分析，說(shuō)明該反應(yīng)為復(fù)分解反應(yīng)，而反應(yīng)物硫酸亞鐵，對(duì)應(yīng)的生成物為碳酸亞鐵，說(shuō)明反應(yīng)物含有碳酸鹽或者是碳酸（一般沒(méi)有用碳酸做反應(yīng)物的，因?yàn)槠洳环�(wěn)定，不便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)龋�。由于�?fù)分解反應(yīng)中反應(yīng)物需要滿(mǎn)足“有酸可不溶，無(wú)酸需都溶“。而硫酸亞鐵是可溶性鹽，所以加入的碳酸鹽也應(yīng)該是可溶，所以該試劑可以是 Na2CO3等可溶性碳酸鹽。

（6）②是生成的氧化亞鐵和實(shí)際做還原劑的CO反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式為：FeO+COFe+CO2。