Question

【题目】某工厂产生的烧渣（主要含FeO、Fe2O3，还有一定量的SiO2）可用于制备七水合硫酸亚铁晶体（FeSO47H2O），其工艺流程如下：

查阅资料：SiO2不溶于水，也不与稀硫酸反应。

（1）“浸取”步骤中，FeO、Fe2O3和稀硫酸发生反应的化学方程式分别为FeO+H2SO4=FeSO4+H2O、_____。

（2）为提高“浸取”步骤的反应速率，可采取的具体措施有_____（写1条，不考虑“搅拌”和“使用催化剂”）。

（3）“过滤”操作需要使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_____，“过滤”后得到的滤液中的溶质有_____（填化学式）。

（4）“还原”步骤的目的是将Fe3+转化为Fe2+，试剂X可用SO2或Fe。

①若试剂X是SO2，转化原理为SO2+Fe2 （SO4）3+2Y═2FeSO4+2H2SO4，则Y的化学式是_____。

②若试剂X是Fe，转化原理为Fe+Fe2 （SO4）3═3FeSO4．测得“还原”后溶液的pH明显增大，其原因是_____。

Answer 1

【答案】Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4）3+3H2O　。把烧渣研碎漏斗　，FeSO4、Fe2（SO4）3、H2SO4　（填化学式）。H2O　。铁消耗过量的硫酸，导致溶液酸性减弱　。

【解析】

化学反应遵循质量守恒定律，即反应前后元素种类、原子个数、原子质量都不变；稀硫酸和氧化亚铁反应生成硫酸亚铁和水，和氧化铁反应生成硫酸铁和水；反应物接触越充分、温度越高，反应速率越快；铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气。

（1）氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水，SiO2不溶于水，也不与稀硫酸反应。“浸取”步骤中，FeO、Fe2O3和稀硫酸发生反应的化学方程式分别为FeO+H2SO4=FeSO4+H2O、Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4）3+3H2O；

（2）反应物接触越充分、温度越高，反应速率越快。为提高“浸取”步骤的反应速率，可采取的具体措施有将烧渣研碎、升高温度等；

（3）“过滤”操作需要使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗，根据第（1）题的分析可知，“过滤”后得到的滤液中的溶质有反应生成的硫酸亚铁、硫酸铁和过量的硫酸化学式分别为FeSO4、Fe2（SO4）3、H2SO4；

（4）①由化学方程式可知，反应前后，硫原子都是4个，铁原子都是2个，反应后氢原子是4个，根据质量守恒定律可知，氢原子反应前应该是4个，包含在2Y中，反应后的氧原子是16个，反应前应该是16个，其中2个包含在2Y中，反应的化学方程式为：SO2+Fe2 （SO4）3+2H2O═2FeSO4+2H2SO4，则Y的化学式是H2O；

②pH增大，溶液的酸性减弱。测得“还原”后溶液的pH明显增大，其原因是铁消耗过量的硫酸，导致溶液酸性减弱。