Question

黃銅礦（主要萬分CuFeS₂）經初步處理后，所得溶液甲中的溶質為Fe₂（SO₄）₃、CuSO₄及H₂SO₄．某同學通過廢鐵屑與溶液甲反應，制取補血劑原料碳酸亞鐵并回收銅．主要步驟如圖所示：           

          

（1）Fe₂（SO₄）₃與鐵反應的化學方程式：xFe₂（SO₄）₃+yFe=zFeSO₄，其中x、y、z為化學計量數，z的值為　　．                        

（2）步驟Ⅰ中，生成銅的化學方程式：　．                        

（3）步驟Ⅰ中，廢鐵屑含有少量鐵銹，對產物的成分沒有影響，原因是　．        

（4）步驟Ⅱ中加入一種可溶性試劑可實現其轉化，從復分解反應發(fā)生的條件分析，該試劑可以是　　（填化學式）．                                         

（5）步驟Ⅲ回收銅的方法為　　．                                

Answer 1

【考點】物質的相互轉化和制備；化學方程式的配平；書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式．           

【專題】物質的制備．                                        

【分析】（1）根據質量守恒定律進行分析；                        

（2）根據溶液甲中的溶質為Fe₂（SO₄）₃、CuSO₄及H₂SO₄，鐵和硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅進行分析；         

（3）根據鐵銹和硫酸反應生成硫酸鐵和水，硫酸鐵和鐵會生成硫酸亞鐵進行分析；          

（4）根據碳酸亞鐵是沉淀，硫酸亞鐵經過步驟Ⅱ生成了碳酸亞鐵，所以該試劑可以是碳酸鈉進行分析；        

（5）根據不溶物中含有置換出的銅和反應剩余的鐵進行分析．            

【解答】解：（1）通過分析xFe₂（SO₄）₃+yFe=zFeSO₄可知，依據化合價的升降，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生成硫酸亞鐵和銅，化學方程式為：Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄；                          

（3）步驟Ⅰ中，廢鐵屑含有少量鐵銹，對產物的成分沒有影響，原因是鐵銹與硫酸反應生成硫酸鐵，硫酸鐵和鐵會生成硫酸亞鐵；                                                    

（3）碳酸亞鐵是沉淀，硫酸亞鐵經過步驟Ⅱ生成了碳酸亞鐵，所以該試劑可以是碳酸鈉；        

（4）通過推導可知，不溶物中含有置換出的銅和反應剩余的鐵，所以步驟Ⅲ回收銅的方法為：加入過量的稀硫酸，過濾、洗滌、干燥．                                                

故答案為：（1）3；                                          

（2）Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄；                                        

（3）鐵銹與硫酸反應生成硫酸鐵，硫酸鐵和鐵會生成硫酸亞鐵；          

（4）Na₂CO₃；                                                

（5）加入過量的稀硫酸，過濾、洗滌、干燥．                          

【點評】在解此類題時，首先分析題中考查的問題，然后結合學過的知識和題中所給的知識進行解答．