Question

绿矾（FeSO₄?7H₂O）是生产钛白粉的主要副产物．某研究人员提出“绿色自由”构想：以绿矾等原料生产如图所示产品，达到综合利用工业废弃物的目的．已知：在水中溶解适量的有机物后，离子化合物在水中的溶解度可以不同程度的减小．

请回答下列问题：
（1）上述流程“循环利用”的物质有

 

．
（2）写出第Ⅰ步的化学方程式

 

．
（3）相同条件下，氯化钾、硫酸钾、硫酸铵中溶解度最小的是

 

，第II步加入有机物DFA的作用是

 

．
（4）分离由硫酸钾、氯化铵组成的固体混合物的方法是

 

．
（5）Fe（OH）₂在空气中灼烧可得到铁红，铁红是冶炼铁的重要原料．写出生成铁红的化学方程式：

 

．
（6）理论上，工业生产atNH₄C1需要绿矾

 

t．

Answer 1

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用

专题：实验设计题

分析：（1）根据流程分析流程中循环利用的物质；
（2）根据流程，FeSO₄?7H₂O和（NH₄）₂CO₃反应生成Fe（OH）₂、CO₂、（NH₄）₂SO₄，据此写出反应方程式；
（3）从流程图可知，氯化钾和硫酸铵反应生成硫酸钾和氯化铵分析；由已知：在水中溶解适量的有机物后，离子化合物在水中的溶解度可以不同程度的减小分析；
（4）氯化铵受热易分解生成氯化氢和氨气，硫酸钾稳定；
（5）氢氧化亚铁不稳定，易被氧化，铁红为氧化铁，据此写出反应方程式；
（6）根据FeSO₄?7H₂O～（NH₄）₂SO₄～2NH₄Cl计算．

解答： 解：（1）从流程看，第一步加入手，第三步生成水，故水可循环利用，第二步加入DFA，第三步分离出DFA循环利用，
故答案为：水、DFA；
（2）根据流程，FeSO₄?7H₂O和（NH₄）₂CO₃反应生成Fe（OH）₂、CO₂、（NH₄）₂SO₄，
反应反应方程式为：FeSO₄?7H₂O+（NH₄）₂CO₃=Fe（OH）₂↓+CO₂↑+（NH₄）₂SO₄+6H₂O；
故答案为：FeSO₄?7H₂O+（NH₄）₂CO₃=Fe（OH）₂↓+CO₂↑+（NH₄）₂SO₄+6H₂O；
（3）从流程图可知，氯化钾和硫酸铵反应生成硫酸钾和氯化铵，由于析出硫酸钾，故硫酸钾的溶解度最小；由已知：在水中溶解适量的有机物后，离子化合物在水中的溶解度可以不同程度的减小可知，加入DFA是为了降低硫酸钾的溶解度，使之结晶析出，促使平衡右移；
故答案为：硫酸钾；降低硫酸钾的溶解度，使之结晶析出，促使平衡右移；
（4）氯化铵受热易分解生成氯化氢和氨气，硫酸钾稳定，故采用加热方法；
故答案为：加热；
（5）氢氧化亚铁不稳定，易被氧化，铁红为氧化铁，反应物为氢氧化亚铁和氧气，生成物为氧化铁和水，反应方程式为：4Fe（OH）₂+O₂

△   .

2Fe₂O₃+4H₂O；
故答案为：4Fe（OH）₂+O₂

△   .

2Fe₂O₃+4H₂O；
（6）FeSO₄?7H₂O～（NH₄）₂SO₄～2NH₄Cl
     278                      107
     m                        at
m=

278a

107

t；
故答案为：

278a

107

．

点评：本题考查了制备实验方案的设计，中等难度，注意从流程图和题干中得出一些解题信息．