Question

5．废铁屑的主要成份是铁，同时还有少量铁锈（Fe₂O₃），动物饲料硫酸亚铁的生产工艺之一如图所示：

（1）在反应器中发生反应的化学方程式除 Fe₂（SO₄）₃+Fe=3FeSO₄外，还有Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O．
（2）滤液 M 中肯定含有的溶质的离子是Fe²⁺、H⁺、SO₄^2-（填离子符号）．
（3）在实验室中完成操作 A 的名称是过滤．
（4）滤液 M 经过操作 B 可得硫酸亚铁晶体（FeSO₄•7H₂O）．已知硫酸亚铁的溶解度和析出晶体的组成如下表：

温度/℃	0	10	30	40		50	60	64		70	80	90
溶解度/g	15.6	20.5	33.0	40.4		48.8	55.0	55.3		50.6	43.7	37.2
析出晶体	FeSO4•7H2O				FeSO4•4H2O				FeSO4•H2O

根据溶解度表，硫酸亚铁晶体（FeSO₄•7H₂O）冷却结晶温度最高不超过60℃．

Answer 1

分析 （1）根据铁、氧化铁都能和稀硫酸反应，可以依据反应物、生成物结合质量守恒定律写出反应的化学方程式；
（2）根据加入的硫酸是过量的，所以在溶液中含有硫酸和反应生成的硫酸亚铁进行分析解答；
（3）根据分离固体和液体的操作方法为过滤，可知A的操作是过滤；
（4）根据图表中的信息可以知道当温度大于64℃时产生了FeSO₄•4H₂O，可以据此解答该题．

解答 解：（1）通过分析可知，铁和硫酸反应生成了硫酸亚铁和氢气，氧化铁和硫酸反应生成了硫酸铁和水．故填：Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑； Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；
（2）加入的硫酸是过量的，所以在溶液中含有硫酸和反应生成的硫酸亚铁，所以滤液M中肯定含有的溶质的化学式是：FeSO₄、H₂SO₄；
故填：Fe²⁺、H⁺、SO₄^2-
（3）操作A后得到了滤液和固体，所以可以判断操作A为过滤，故填：过滤；
（4）根据图表中的信息可以知道当温度大于60℃时产生了FeSO₄•4H₂O，所以应该将温度控制在60℃以下；故填：60．

点评 在解此类题时，应掌握化学方程式的书写、盐的化学性质等知识，并学会分析信息、提取信息，并根据所学知识结合所给信息进行解答．