Question

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

（1）在反應器中發(fā)生反應的化學方程式除Fe₂（SO₄）₃+Fe═3FeSO₄外，寫出發(fā)生的其他一個化學反應方程式：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑、Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；
（2）在實驗室中操作A是過濾；
（3）濾液M經過操作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

根據溶解度表，要得到純凈的硫酸亞鐵晶體（FeSO₄•7H₂O），冷卻結晶溫度應該低于
64℃；待結晶完畢后，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；Ⅱ減少晶體溶解，提高產率．
（4）在化學反應中，將有元素化合價變化的反應定義為氧化還原反應．在氧化還原反應中，若有元素的化合價升高，必有元素的化合價降低，且元素化合價升降總數(shù)相等．將無水硫酸亞鐵（FeSO₄）隔絕空氣加強熱，生成產物有三氧化二鐵和其它氧化物，試寫出該氧化還原反應的化學方程式2FeSO₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃．

Answer 1

分析 （1）根據氧化鐵和硫酸會生成硫酸鐵和水，鐵和硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣進行分析；
（2）根據操作A的目的進行分析；
（3）根據圖表中的信息可以知道當問到大于64℃時產生了FeSO₄•4H₂O，可以據此解答該題；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）根據題給的信息可以判斷無水硫酸亞鐵（FeSO₄）隔絕空氣加強熱，生成產物有三氧化二鐵、二氧化硫和三氧化硫，可以據此寫出該反應的化學方程式．

解答 解：（1）氧化鐵和硫酸會生成硫酸鐵和水，鐵和硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，化學方程式為：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）根據圖表中的信息可以知道當問到大于64℃時產生了FeSO₄•4H₂O，所以應該將溫度控制在64℃以下；洗滌除去晶體表面附著的溶于水雜質，冰水的溫度低，晶體在低溫下的溶解度��；
（4）根據題給的信息可以判斷無水硫酸亞鐵（FeSO₄）隔絕空氣加強熱，生成產物有三氧化二鐵和三氧化硫，在氧化還原反應中，若有元素的化合價升高，必有元素的化合價降低，且元素化合價升降總數(shù)相等，所以結合元素化合價的變化可以知道，鐵元素的化合價由+2變成了+3價，所以反應中有二氧化硫生成，硫元素的化合價由+6降低到+4，所以根據質量守恒定律可以判斷在該反應中還生成了三氧化硫，所以該反應的化學方程式為：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，提高產率；
（4）2FeSO₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃．

點評 掌握化學方程式的書寫、鹽的化學性質等知識，并學會分析信息、提取信息，并應用所學知識結合所給信息進行解答，考查了學生分析、解決問題的能力．