题目内容
【题目】某兴趣小组以废铁屑制得硫酸亚铁铵后，按下列流程制备二水合草酸亚铁(
)，进一步制备高纯度还原铁粉。
已知：难溶于水；
是二元弱酸，溶于水。
(1)步骤②中H2C2O4稍过量的目的是：_____________________；
(2)步骤②中得到FeC2O4.2H2O的离子反应方程式为：_________________________。
(3)实现步骤④，必须在 ______(填仪器名称)中进行，该步骤发生的化学反应方程式为：______________
(4)为实现步骤⑤，不宜用碳粉直接还原Fe2O3，理由是________________________。
(5)若将固体放在一个可称出质量的容器内加热，( Mr=180)首先逐步失去结晶水，温度继续升高时.
(Mr=144)会逐渐转变为铁的各种氧化物。称取18.00g，持续加热，剩余固体的质量随温度变化的部分数据如下表(其中450℃以前是隔绝空气加热，450℃以后是在空气中加热)：
温度/℃ | 25 | 150 | 300 | 350 | 400 | 450 | 500 | 600 | 700 | 800 |
固体质量/g | 18.00 | 16.20 | 14.40 | 14.40 | 7.20 | 7.20 | 8.00 | 8.00 | 7.73 | 7.73 |
根据上述数据计算并推断：150℃剩余的固体物质是________________(填化学式，下同)；800℃剩余的固体物质是________________。
【答案】使
沉淀完全，从而提高产率 Fe2++H2C2O4+2H2O=FeC2O4
2H2O+2H+ 坩锅 4FeC2O42H2O+3O2
2Fe2O3+8CO2+8H2O 接触面积小，反应不完全；产生铁粉中会混有杂质碳粉 FeC2O42H2O Fe2O3
【解析】
硫酸亚铁铵晶体溶解于水，加入过量的草酸，生成的草酸亚铁晶体（FeC2O42H2O）难溶于水，可通过抽滤、洗涤并干燥获得，将所得晶体在空气中灼烧，得纯氧化铁（Fe2O3），再用CO还原氧化铁得到还原铁粉，以此分析解答。
(1) 步骤②H2C2O4稍过量，最主要的作用是将溶液里的Fe2+完全转化为草酸亚铁晶体，提高原料利用率，
故答案为：使沉淀完全，从而提高产率；
(2)步骤②中得到FeC2O42H2O的离子反应方程式为：Fe2++H2C2O4+2H2O=FeC2O42H2O+2H+，
故答案为：Fe2++H2C2O4+2H2O=FeC2O42H2O+2H+；
(3) 固体灼烧需要在坩埚内进行；草酸亚铁和O2灼烧时发生反应的化学方程式为4FeC2O42H2O+3O22Fe2O3+8CO2+8H2O，
故答案为：坩埚；4FeC2O42H2O+3O22Fe2O3+8CO2+8H2O；
(4) 步骤⑤选用碳粉还原Fe2O3，为固体间的反应，接触面积小，反应不完全；多余的碳粉会影响铁粉的纯度，
故答案为：接触面积小，反应不完全；产生铁粉中会混有杂质碳粉；
(5)根据题给信息，450℃以前是隔绝空气加热，分析表中的数据可知，18.00g变为14.40g 时，表明：300℃时，结晶水已全部失去，而150℃剩余的固体物质质量为14.40g <16.20g<18.00g，说明FeC2O42H2O没有分解完全，还有FeC2O4
2H2O剩余；
450℃以后是在空气中加热，据铁元素守恒：6FeO→2Fe3O4→3Fe2O3
6×72：2×232：3×160=72：77.3：80
即72：77.3：80≈7.20：7.73：8.00，固体质量的变化趋势与表中提供的数据一致，故800℃剩余的固体物质为：Fe2O3；
故答案为：FeC2O42H2O；Fe2O3。
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