Question

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

（1）Fe2（SO4）3與鐵反應的化學方程式：x Fe2（SO4）3+y Fe═z FeSO4，其中 x、y、z 為化學計量數，z 的值為_____．

（2）操作Ⅰ的名稱是_____，此操作中起到引流作用的儀器是_____．

（3）步驟Ⅰ中，生成銅的化學方程式：_____．

（4）步驟Ⅰ中，廢鐵屑含有少量鐵銹，對產物的成分沒有影響，原因是_____．

（5）步驟Ⅱ中加入一種可溶性試劑可實現其轉化，從復分解反應發生的條件分析，該試劑可以是_____（填化學式）．

（6）隔絕空氣進行“焙燒”，鐵元素的轉化途徑是FeCO3FeOFe，實際作還原劑的是 CO． 寫出“焙燒”過程中各步反應的化學方程式：

①FeCO3FeO+CO2↑

②_____．

Answer 1

【答案】3 過濾 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與鐵反應的化學方程式：x Fe2（SO4）3+y Fe═z FeSO4，根據質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生成銅和硫酸亞鐵，化學方程式：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生成硫酸鐵和水，而硫酸鐵和鐵能夠生成硫酸亞鐵，所以對產物的成分沒有影響。對應的化學方程式為 Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O、Fe2（SO4）3+Fe═3FeSO4。

（5）由于提示是從復分解反應發生的條件分析，說明該反應為復分解反應，而反應物硫酸亞鐵，對應的生成物為碳酸亞鐵，說明反應物含有碳酸鹽或者是碳酸（一般沒有用碳酸做反應物的，因為其不穩定，不便于儲存和運輸等）。由于復分解反應中反應物需要滿足“有酸可不溶，無酸需都溶“。而硫酸亞鐵是可溶性鹽，所以加入的碳酸鹽也應該是可溶，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際做還原劑的CO反應生成鐵和二氧化碳，對應的化學方程式為：FeO+COFe+CO2。