Question

（2012?揚州）某化工廠為綜合利用FeSO₄，設(shè)計了以下工藝流程：

煅燒爐1中發(fā)生的部分化學(xué)反應(yīng)有：FeCO₃

高溫  .

FeO+CO₂↑     C+CO₂

高溫  .

2CO
（1）煤粉、H₂既是重要的化工原料又是重要的能源，氫氧燃料電池可以將

化學(xué)

能轉(zhuǎn)化為電能，煤燃燒主要講化學(xué)能轉(zhuǎn)化為

熱

能．
（2）煅燒爐1中還會發(fā)生FeO和CO反應(yīng)，其方程式為

FeO+CO

高溫  .

Fe+CO₂

，X氣體的化學(xué)式是

CO₂

；循環(huán)利用X的優(yōu)點是

減少溫室氣體的排放，降低生產(chǎn)成本

．
（3）下列金屬能從FeSO₄溶液中置換出Fe的是

a

（填字母）
a、Al     b、Cu      c、Ag
（4）實驗室模擬操作a 的過程是蒸發(fā)濃縮、

降溫結(jié)晶

、過濾干燥．
（5）請設(shè)計實驗證明（NH₄）SO₄是銨態(tài)氮肥

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
取適量樣品，放入研缽中，加入少量消石灰，用研杵研磨	聞到有刺激性氣味	樣品為銨態(tài)氮肥

Answer 1

分析：（1）依據(jù)能量的轉(zhuǎn)化知識分析解答；
（2）依據(jù)一氧化碳具有還原性書寫化學(xué)反應(yīng)方程式；依據(jù)煅燒爐的反應(yīng)分析X的物質(zhì)種類，依據(jù)溫室效應(yīng)的相關(guān)知識以及生產(chǎn)成本分析二氧化碳循環(huán)利用的優(yōu)點；
（3）依據(jù)金屬與鹽溶液的反應(yīng)的一般規(guī)律分析解答；
（4）從降溫結(jié)晶的過程分析獲得硫酸銨晶體的方法；
（5）依據(jù)銨鹽遇堿會生成氨氣的性質(zhì)分析解答即可；

解答：解：（1）根據(jù)反應(yīng)的過程可知氫氧燃料電池可以將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，煤燃燒主要講化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能；
（2）一氧化碳具有還原性能還原氧化亞鐵生成鐵和二氧化碳，其方程式為：FeO+CO

高溫  .

Fe+CO₂；所以可知X是二氧化碳，二氧化碳是溫室氣體所以二氧化碳的循環(huán)利用不但可以減少溫室氣體的排放，而且也可降低生產(chǎn)成本；
（3）金屬與鹽溶液的反應(yīng)的一般規(guī)律是：活動性強的金屬可以把活動性比它弱的金屬從其鹽溶液中置換出來，由于提供的金屬中只有鋁的活動性比鐵強．所以鋁可以置換出硫酸亞鐵中的鐵；
（4）操作a是把硫酸銨從溶液中結(jié)晶析出，所以操作步驟應(yīng)該是蒸發(fā)濃縮，降溫結(jié)晶和干燥過濾；
（5）由于銨鹽遇堿會生成氨氣，所以可設(shè)計硫酸銨與消石灰共同研磨，從產(chǎn)生刺激性氣味分析設(shè)計；
故答案為：（1）電能；熱能；
（2）FeO+CO

高溫  .

Fe+CO₂；CO₂；減少溫室氣體的排放，降低生產(chǎn)成本；
（3）a；
（4）降溫結(jié)晶；
（5）（其它合理答案也可）

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
取適量樣品，放入研缽中，加入少量消石灰，用研杵研磨	聞到有刺激性氣味	樣品為銨態(tài)氮肥

點評：結(jié)合流程設(shè)計的目的制備硫酸銨，分析流程中所發(fā)生的反應(yīng)，完成對流程的正確認(rèn)識，此乃解答該問題的關(guān)鍵．