Question

17．黃銅礦（主要成分CuFeS₂）經(jīng)初步處理后，所得溶液甲中的溶質(zhì)為Fe₂（SO₄）₃、CuSO₄及H₂SO₄．小明同學(xué)通過廢鐵與溶液甲反應(yīng)，制取補(bǔ)血?jiǎng)┰�料碳酸亞鐵并回收銅．主要步驟如圖所示：

查閱資料：Fe₂（SO₄）₃與鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式：Fe₂（SO₄）₃+Fe=3FeSO₄
（1）步驟Ⅰ中，生成銅的化學(xué)方程式：Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄；廢鐵屑含有少量鐵銹，對(duì)產(chǎn)物的成分沒有影響，原因是鐵銹與硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵．
（2）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（填化學(xué)式）．
（3）步驟Ⅲ回收銅的方法為加入過量的稀硫酸，過濾、洗滌、干燥．
（4）黃銅礦（主要成分CuFe₂）含鐵，但是工業(yè)生產(chǎn)一般不用黃銅礦煉鐵，原因是含鐵量低．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)溶液甲中的溶質(zhì)為Fe₂（SO₄）₃、CuSO₄及H₂SO₄，鐵和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅進(jìn)行分析；根據(jù)鐵銹和硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水，硫酸鐵和鐵會(huì)生成硫酸亞鐵進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)碳酸亞鐵是沉淀，硫酸亞鐵經(jīng)過步驟Ⅱ生成了碳酸亞鐵，所以該試劑可以是碳酸鈉進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)不溶物中含有置換出的銅和反應(yīng)剩余的鐵進(jìn)行分析；
（4）黃鐵礦中鐵的含量最低，同時(shí)會(huì)生成SO₂等有害氣體污染環(huán)境．

解答 解：（1）溶液甲中含有硫酸銅，硫酸銅和加入的鐵屑反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，化學(xué)方程式為：Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄；步驟Ⅰ中，廢鐵屑含有少量鐵銹，對(duì)產(chǎn)物的成分沒有影響，原因是鐵銹與硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵，硫酸鐵和鐵會(huì)生成硫酸亞鐵；故填：Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄；鐵銹與硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵；
（2）碳酸亞鐵是沉淀，硫酸亞鐵經(jīng)過步驟Ⅱ生成了碳酸亞鐵，所以該試劑可以是碳酸鈉；故填：Na₂CO₃；
（3）通過推導(dǎo)可知，不溶物中含有置換出的銅和反應(yīng)剩余的鐵，所以步驟Ⅲ回收銅的方法為：加入過量的稀硫酸，過濾、洗滌、干燥．故填：加入過量的稀硫酸，過濾、洗滌、干燥；
（4）黃銅礦的主要成分是CuFeS₂，它不太適合煉鐵，其原因是因?yàn)辄S銅礦中鐵的含量最低，同時(shí)會(huì)生成SO₂等有害氣體污染環(huán)境．故填：含鐵量低（或其他合理答案）．

點(diǎn)評(píng) 在解此類題時(shí)，首先分析題中考查的問題，然后結(jié)合學(xué)過的知識(shí)和題中所給的知識(shí)進(jìn)行解答．