Question

【題目】某實驗小組用工業上廢棄固體(主要成分Cu2S和Fe2O3)混合物制取粗銅和Fe2(SO4)3晶體，設計的操作流程如下：

(1)③④操作中會有一種氣體生成，若在實驗室制備該氣體，可選擇下列哪些裝置________。

(2)溶液B加稀硫酸酸化后加強氧化劑x，試劑x最好選擇下列哪種試劑________(填序號)。

a．Cl2 b．H2O2　　　c．KMnO4

試劑x在酸性條件下與溶液B反應的離子方程式為_____________________________________。

(3)氧化鐵是重要的工業顏料，用廢鐵屑制備它的流程如下：

操作II的的名稱是 ；

寫出在空氣中煅燒FeCO3的化學方程式_______________________________________________。

Answer 1

【答案】

（1）cd

（2）b　H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O

（3）洗滌；4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2

【解析】

試題分析：廢棄固體主要成分Cu2S和Fe2O3，灼燒廢氣固體發生反應Cu2S+2O2SO2+2CuO，所以氣體a是SO2，固體A是CuO和Fe2O3，固體A和稀硫酸混合，發生的反應為CuO+H2SO4=CuSO4+H2O、Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O，所以溶液A中成分為CuSO4、Fe2(SO4)3，向溶液A中加入過量Fe屑，發生反應CuSO4+Fe=FeSO4+Cu、2Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4，所以固體B成分是Fe、Cu，濾液B成分為FeSO4，固體B和稀硫酸混合，Fe和稀硫酸反應生成FeSO4，Cu和稀硫酸不反應，過濾得到固體粗銅；向濾液B中加入試劑X得到溶液C，將溶液C濃縮結晶得到硫酸鐵晶體，濾液B中成分是FeSO4，需要加入氧化劑雙氧水將FeSO4氧化為硫酸鐵，所以試劑x是H2O2。

（1）③④操作中會有一種氣體生成，該氣體是氫氣，若在實驗室制備該氣體，可以用鋅和稀硫酸反應制取，該反應的反應物為固液混合、不需要加熱，所以應該選取固液混合不加熱型裝置，所以可選擇cd裝置。

故答案為：cd；

（2）溶液B加稀硫酸酸化后加強氧化劑x，且反應后不能產生雜質，氯氣和高錳酸鉀能將亞鐵離子氧化為鐵離子，但引進新的雜質，雙氧水和硫酸亞鐵反應生成硫酸鐵和水，不產生新的雜質，故選b；雙氧水具有氧化性，能將硫酸亞鐵氧化為硫酸鐵，自身被還原為水，所以試劑x在酸性條件下與溶液B反應的離子方程式為：2Fe2++H2O2 +2H+=2Fe3++2H2O。

故答案為：b；2Fe2++H2O2 +2H+=2Fe3++2H2O；

（3）由工藝流程可知操作Ⅱ是除去固體碳酸亞鐵上少量可溶性雜質，方法是洗滌；在空氣中煅燒FeCO3，FeCO3與氧氣反應生成三氧化二鐵和二氧化碳，反應方程式為：4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2。

故答案為：洗滌；4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2。