Question

9．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)計量數(shù)，z 的值為3．
（2）操作Ⅰ的名稱是過濾，此操作中起到引流作用的儀器是玻璃棒．
（3）步驟Ⅰ中，生成銅的化學(xué)方程式：Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄．
（4）步驟Ⅰ中，廢鐵屑含有少量鐵銹，對產(chǎn)物的成分沒有影響，原因是Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O、Fe₂（SO₄）₃+Fe═FeSO₄．
（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Na₂CO₃等可溶性碳酸鹽（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FeCO₃$→_{①}^{分解}$FeO$→_{②}^{還原}$Fe，
實(shí)際作還原劑的是 CO． 寫出“焙燒”過程中各步反應(yīng)的化學(xué)方程式：
①FeCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeO+CO₂↑
②FeO+CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe+CO₂．

Answer 1

分析 根據(jù)給出的轉(zhuǎn)化關(guān)系對應(yīng)的過程分析每個對應(yīng)的問題，或者直接分析每個問題，從給出的信息中找對應(yīng)的信息．

解答 解：
（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+2 Fe═3 FeSO₄，其中 x=1、y=2、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(yīng)生成銅和硫酸亞鐵，此處要求書寫的是生成銅的反應(yīng)，一定要留意題目的答題要求．對應(yīng)的化學(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，所以對產(chǎn)物的成分沒有影響．對應(yīng)的化學(xué)方程式為  Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O、Fe₂（SO₄）₃+Fe═FeSO₄．此處回答為語言描述或者化學(xué)方程式都可以．
（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．由于提示是從復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件分析，說明該反應(yīng)為復(fù)分解反應(yīng)，而反應(yīng)物硫酸亞鐵，對應(yīng)的生成物為碳酸亞鐵，說明反應(yīng)物含有碳酸鹽或者是碳酸（一般沒有用碳酸做反應(yīng)物的，因?yàn)槠洳环�(wěn)定，不便于儲存和運(yùn)輸?shù)龋�．由于�?fù)分解反應(yīng)中反應(yīng)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(yīng)該是可溶，所以該試劑可以是 Na₂CO₃等可溶性碳酸鹽（填化學(xué)式）．
（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，對應(yīng)的化學(xué)方程式為：FeO+CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe+CO₂．
故答案為：
（1）3．
（2）過濾；玻璃棒．
（3）Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄．
（4）Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O、Fe₂（SO₄）₃+Fe═FeSO₄．
（5）Na₂CO₃等可溶性碳酸鹽（答案不為一）．
（6）FeO+CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe+CO₂．

點(diǎn)評 讀圖，從中獲得解答題目所需的信息，所以在解答題目時先看解答的問題是什么，然后帶著問題去讀給出的圖進(jìn)而去尋找解答有用的信息，這樣提高了信息撲捉的有效性．解答的問題實(shí)際上與復(fù)雜的轉(zhuǎn)化圖相比，其實(shí)很簡單很基礎(chǔ)，或者可以說轉(zhuǎn)化圖提供的是情境，考查基本知識．