Question

【题目】黄铜矿（主要成分 CuFeS2）经初步处理后，所得溶液中的溶质为Fe2（SO4）3、CuSO4及 H2SO4． 某同学通过废铁屑与所得溶液反应，制取还原铁粉并回收铜． 主要步骤如图所示：

（1）Fe2（SO4）3与铁反应的化学方程式：x Fe2（SO4）3+y Fe═z FeSO4，其中 x、y、z 为化学计量数，z 的值为_____．

（2）操作Ⅰ的名称是_____，此操作中起到引流作用的仪器是_____．

（3）步骤Ⅰ中，生成铜的化学方程式：_____．

（4）步骤Ⅰ中，废铁屑含有少量铁锈，对产物的成分没有影响，原因是_____．

（5）步骤Ⅱ中加入一种可溶性试剂可实现其转化，从复分解反应发生的条件分析，该试剂可以是_____（填化学式）．

（6）隔绝空气进行“焙烧”，铁元素的转化途径是FeCO3FeOFe，实际作还原剂的是 CO． 写出“焙烧”过程中各步反应的化学方程式：

①FeCO3FeO+CO2↑

②_____．

Answer 1

【答案】3 过滤 玻璃棒 Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O、Fe2（SO4）3+Fe═3FeSO4 Na2CO3等可溶性碳酸盐 FeO+COFe+CO2　．

【解析】

（1）Fe2（SO4）3与铁反应的化学方程式：x Fe2（SO4）3+y Fe═z FeSO4，根据质量守恒定律配平后为：Fe2（SO4）3+Fe═3 FeSO4，其中 x=1、y=1、z=3，所以z 的值为 3；

（2）操作Ⅰ是固体和液体分离的操作，为过滤，此操作中起到引流作用的仪器是 玻璃棒。

（3）步骤Ⅰ铁屑和硫酸铜能够反应生成铜和硫酸亚铁，化学方程式：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4。

（4）步骤Ⅰ中，废铁屑含有少量铁锈，由于铁锈和硫酸反应生成硫酸铁和水，而硫酸铁和铁能够生成硫酸亚铁，所以对产物的成分没有影响。对应的化学方程式为 Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O、Fe2（SO4）3+Fe═3FeSO4。

（5）由于提示是从复分解反应发生的条件分析，说明该反应为复分解反应，而反应物硫酸亚铁，对应的生成物为碳酸亚铁，说明反应物含有碳酸盐或者是碳酸（一般没有用碳酸做反应物的，因为其不稳定，不便于储存和运输等）。由于复分解反应中反应物需要满足“有酸可不溶，无酸需都溶“。而硫酸亚铁是可溶性盐，所以加入的碳酸盐也应该是可溶，所以该试剂可以是 Na2CO3等可溶性碳酸盐。

（6）②是生成的氧化亚铁和实际做还原剂的CO反应生成铁和二氧化碳，对应的化学方程式为：FeO+COFe+CO2。