Question

7．廢鐵屑的主要成份是鐵，同時(shí)還有少量鐵銹（Fe₂O₃），動(dòng)物飼料硫酸亞鐵的生產(chǎn)工藝之一如圖所示：

（1）在反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式除Fe₂（SO₄）₃+Fe═3FeSO₄外，寫出發(fā)生的其他一個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑、Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；
（2）在實(shí)驗(yàn)室中操作A是過濾；
（3）濾液M經(jīng)過操作B可得硫酸亞鐵晶體（FeSO₄•7H₂O）．已知硫酸亞鐵的溶解度和析出晶體的組成如下表：

溫度/℃	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
析出晶體	FeSO4•7H2O				FeSO4•4H2O				FeSO4•H2O

根據(jù)溶解度表，要得到純凈的硫酸亞鐵晶體（FeSO₄•7H₂O），冷卻結(jié)晶溫度應(yīng)該低于
64℃；待結(jié)晶完畢后，濾出晶體，用少量冰水洗滌2～3次．用冰水洗滌的目的是：
Ⅰ除去晶體表面附著的雜質(zhì)；Ⅱ減少晶體溶解，提高產(chǎn)率．
（4）在化學(xué)反應(yīng)中，將有元素化合價(jià)變化的反應(yīng)定義為氧化還原反應(yīng)．在氧化還原反應(yīng)中，若有元素的化合價(jià)升高，必有元素的化合價(jià)降低，且元素化合價(jià)升降總數(shù)相等．將無水硫酸亞鐵（FeSO₄）隔絕空氣加強(qiáng)熱，生成產(chǎn)物有三氧化二鐵和其它氧化物，試寫出該氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式2FeSO₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)氧化鐵和硫酸會(huì)生成硫酸鐵和水，鐵和硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)操作A的目的進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)圖表中的信息可以知道當(dāng)問到大于64℃時(shí)產(chǎn)生了FeSO₄•4H₂O，可以據(jù)此解答該題；冰水的溫度低，硫酸亞鐵在低溫下的溶解度小，可降低洗滌過程中的溶解而造成的損失去分析解答；
（4）根據(jù)題給的信息可以判斷無水硫酸亞鐵（FeSO₄）隔絕空氣加強(qiáng)熱，生成產(chǎn)物有三氧化二鐵、二氧化硫和三氧化硫，可以據(jù)此寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式．

解答 解：（1）氧化鐵和硫酸會(huì)生成硫酸鐵和水，鐵和硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，化學(xué)方程式為：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑、Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；
（2）操作A將液體和固體分離開，是過濾； 
（3）根據(jù)圖表中的信息可以知道當(dāng)問到大于64℃時(shí)產(chǎn)生了FeSO₄•4H₂O，所以應(yīng)該將溫度控制在64℃以下；洗滌除去晶體表面附著的溶于水雜質(zhì)，冰水的溫度低，晶體在低溫下的溶解度�。�
（4）根據(jù)題給的信息可以判斷無水硫酸亞鐵（FeSO₄）隔絕空氣加強(qiáng)熱，生成產(chǎn)物有三氧化二鐵和三氧化硫，在氧化還原反應(yīng)中，若有元素的化合價(jià)升高，必有元素的化合價(jià)降低，且元素化合價(jià)升降總數(shù)相等，所以結(jié)合元素化合價(jià)的變化可以知道，鐵元素的化合價(jià)由+2變成了+3價(jià)，所以反應(yīng)中有二氧化硫生成，硫元素的化合價(jià)由+6降低到+4，所以根據(jù)質(zhì)量守恒定律可以判斷在該反應(yīng)中還生成了三氧化硫，所以該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2FeSO₄ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑．
故答案為（1）Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑、Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；
（2）過濾；
（3）64℃；Ⅱ減少晶體溶解，提高產(chǎn)率；
（4）2FeSO₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃．

點(diǎn)評(píng) 掌握化學(xué)方程式的書寫、鹽的化學(xué)性質(zhì)等知識(shí)，并學(xué)會(huì)分析信息、提取信息，并應(yīng)用所學(xué)知識(shí)結(jié)合所給信息進(jìn)行解答，考查了學(xué)生分析、解決問題的能力．