Question

12．黃銅礦（主要成分CuFeS₂）經(jīng)初步處理后，所得溶液甲中的溶質(zhì)為Fe₂（SO₄）₃、CuSO₄及H₂SO₄．某同學(xué)通過廢鐵屑與溶液甲反應(yīng)，制取補(bǔ)血?jiǎng)┰�料碳酸亞鐵并回收銅．主要步驟如圖所示：

（1）Fe₂（SO₄）₃與鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式為：xFe₂（SO₄）₃+yFe=zFeSO₄，其中x、y、z為化學(xué)計(jì)量數(shù)，z的值為3．
（2）步驟Ⅰ中，生成銅的化學(xué)方程式為：Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄．
（3）步驟Ⅰ中，廢鐵屑含有少量鐵銹，對(duì)產(chǎn)物的成分沒有影響，原因是鐵銹與硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵，硫酸鐵和鐵會(huì)生成硫酸亞鐵．
（2）步驟Ⅱ中加入一種可溶性試劑可實(shí)現(xiàn)其轉(zhuǎn)化，從復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件分析，該試劑可以是Na₂CO₃（填化學(xué)式）．
（5）步驟Ⅲ回收銅可加入溶液甲中的某物質(zhì)除去雜質(zhì)，同時(shí)生成某種氣體，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)溶液甲中的溶質(zhì)為Fe₂（SO₄）₃、CuSO₄及H₂SO₄，鐵和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)鐵銹和硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水，硫酸鐵和鐵會(huì)生成硫酸亞鐵進(jìn)行分析；
（4）根據(jù)碳酸亞鐵是沉淀，硫酸亞鐵經(jīng)過步驟Ⅱ生成了碳酸亞鐵，所以該試劑可以是碳酸鈉進(jìn)行分析；
（5）根據(jù)不溶物中含有置換出的銅和反應(yīng)剩余的鐵進(jìn)行分析．

解答 解：（1）通過分析xFe₂（SO₄）₃+yFe=zFeSO₄可知，依據(jù)化合價(jià)的升降，將方程式配平，所以Fe₂（SO₄）₃+2Fe=3FeSO₄，z的值為3；
（2）溶液甲中含有硫酸銅，硫酸銅和加入的鐵屑反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，化學(xué)方程式為：Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄；
（3）步驟Ⅰ中，廢鐵屑含有少量鐵銹，對(duì)產(chǎn)物的成分沒有影響，原因是鐵銹與硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵，硫酸鐵和鐵會(huì)生成硫酸亞鐵；
（4）碳酸亞鐵是沉淀，硫酸亞鐵經(jīng)過步驟Ⅱ生成了碳酸亞鐵，所以該試劑可以是碳酸鈉；
（5）鐵能與硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣．而銅不能；
故答案為：（1）3；
（2）Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄；
（3）鐵銹與硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵，硫酸鐵和鐵會(huì)生成硫酸亞鐵；
（4）Na₂CO₃；
（5）Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑．

點(diǎn)評(píng) 在解此類題時(shí)，首先分析題中考查的問題，然后結(jié)合學(xué)過的知識(shí)和題中所給的知識(shí)進(jìn)行解答．