[题目]某兴趣小组以废铁屑制得硫酸亚铁铵后.按下列流程制备二水合草酸亚铁().进一步制备高纯度还原铁粉.已知:难溶于水,是二元弱酸.溶于水.(1)步骤②中H2C2O4稍过量的目的是: ,(2)步骤②中得到FeC2O4.2H2O的离子反应方程式为: .(3)实现步骤④.必须在 (填仪器名称)中进行.该步骤发生的化学反应方程式为: (4)为实现步骤� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】某兴趣小组以废铁屑制得硫酸亚铁铵后，按下列流程制备二水合草酸亚铁()，进一步制备高纯度还原铁粉。

已知：难溶于水；是二元弱酸，溶于水。

(1)步骤②中H2C2O4稍过量的目的是：_____________________；

(2)步骤②中得到FeC2O4.2H2O的离子反应方程式为：_________________________。

(3)实现步骤④，必须在 ______(填仪器名称)中进行，该步骤发生的化学反应方程式为：______________

(4)为实现步骤⑤，不宜用碳粉直接还原Fe2O3，理由是________________________。

(5)若将固体放在一个可称出质量的容器内加热，( Mr=180)首先逐步失去结晶水，温度继续升高时.(Mr=144)会逐渐转变为铁的各种氧化物。称取18.00g，持续加热，剩余固体的质量随温度变化的部分数据如下表(其中450℃以前是隔绝空气加热，450℃以后是在空气中加热)：

温度/℃	25	150	300	350	400	450	500	600	700	800
固体质量/g	18.00	16.20	14.40	14.40	7.20	7.20	8.00	8.00	7.73	7.73

根据上述数据计算并推断：150℃剩余的固体物质是________________(填化学式，下同)；800℃剩余的固体物质是________________。

【答案】使沉淀完全，从而提高产率 Fe2++H2C2O4+2H2O=FeC2O42H2O+2H+ 坩锅 4FeC2O42H2O+3O22Fe2O3+8CO2+8H2O 接触面积小，反应不完全；产生铁粉中会混有杂质碳粉 FeC2O42H2O Fe2O3

【解析】

硫酸亚铁铵晶体溶解于水，加入过量的草酸，生成的草酸亚铁晶体（FeC2O42H2O）难溶于水，可通过抽滤、洗涤并干燥获得，将所得晶体在空气中灼烧，得纯氧化铁（Fe2O3），再用CO还原氧化铁得到还原铁粉，以此分析解答。

(1) 步骤②H2C2O4稍过量，最主要的作用是将溶液里的Fe2+完全转化为草酸亚铁晶体，提高原料利用率，

故答案为：使沉淀完全，从而提高产率；

(2)步骤②中得到FeC2O42H2O的离子反应方程式为：Fe2++H2C2O4+2H2O=FeC2O42H2O+2H+，

故答案为：Fe2++H2C2O4+2H2O=FeC2O42H2O+2H+；

(3) 固体灼烧需要在坩埚内进行；草酸亚铁和O2灼烧时发生反应的化学方程式为4FeC2O42H2O+3O22Fe2O3+8CO2+8H2O，

故答案为：坩埚；4FeC2O42H2O+3O22Fe2O3+8CO2+8H2O；

(4) 步骤⑤选用碳粉还原Fe2O3，为固体间的反应，接触面积小，反应不完全；多余的碳粉会影响铁粉的纯度，

故答案为：接触面积小，反应不完全；产生铁粉中会混有杂质碳粉；

(5)根据题给信息，450℃以前是隔绝空气加热，分析表中的数据可知，18.00g变为14.40g 时，表明：300℃时，结晶水已全部失去，而150℃剩余的固体物质质量为14.40g <16.20g<18.00g，说明FeC2O42H2O没有分解完全，还有FeC2O42H2O剩余；

450℃以后是在空气中加热，据铁元素守恒：6FeO→2Fe3O4→3Fe2O3
6×72：2×232：3×160=72：77.3：80
即72：77.3：80≈7.20：7.73：8.00，固体质量的变化趋势与表中提供的数据一致，故800℃剩余的固体物质为：Fe2O3；

故答案为：FeC2O42H2O；Fe2O3。

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