题目内容
9.黄铜矿(主要成分 CuFeS2)经初步处理后,所得溶液中的溶质为Fe2(SO4)3、CuSO4及 H2SO4. 某同学通过废铁屑与所得溶液反应,制取还原铁粉并回收铜. 主要步骤如图所示:(1)Fe2(SO4)3与铁反应的化学方程式:x Fe2(SO4)3+y Fe═z FeSO4,其中 x、y、z 为化学计量数,z 的值为3.
(2)操作Ⅰ的名称是过滤,此操作中起到引流作用的仪器是玻璃棒.
(3)步骤Ⅰ中,生成铜的化学方程式:Fe+CuSO4=Cu+FeSO4.
(4)步骤Ⅰ中,废铁屑含有少量铁锈,对产物的成分没有影响,原因是Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O、Fe2(SO4)3+Fe═FeSO4.
(5)步骤Ⅱ中加入一种可溶性试剂可实现其转化,从复分解反应发生的条件分析,该试剂可以是Na2CO3等可溶性碳酸盐(填化学式).
(6)隔绝空气进行“焙烧”,铁元素的转化途径是FeCO3$→_{①}^{分解}$FeO$→_{②}^{还原}$Fe,
实际作还原剂的是 CO. 写出“焙烧”过程中各步反应的化学方程式:
①FeCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeO+CO2↑
②FeO+CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe+CO2.
分析 根据给出的转化关系对应的过程分析每个对应的问题,或者直接分析每个问题,从给出的信息中找对应的信息.
解答 解:
(1)Fe2(SO4)3与铁反应的化学方程式:x Fe2(SO4)3+y Fe═z FeSO4,根据质量守恒定律配平后为:Fe2(SO4)3+2 Fe═3 FeSO4,其中 x=1、y=2、z=3,所以z 的值为 3.
(2)操作Ⅰ是固体和液体分离的操作,为过滤,此操作中起到引流作用的仪器是 玻璃棒.
(3)步骤Ⅰ铁屑和硫酸铜能够反应生成铜和硫酸亚铁,此处要求书写的是生成铜的反应,一定要留意题目的答题要求.对应的化学方程式:Fe+CuSO4=Cu+FeSO4.
(4)步骤Ⅰ中,废铁屑含有少量铁锈,由于铁锈和硫酸反应生成硫酸铁和水,而硫酸铁和铁能够生成硫酸亚铁,所以对产物的成分没有影响.对应的化学方程式为 Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O、Fe2(SO4)3+Fe═FeSO4.此处回答为语言描述或者化学方程式都可以.
(5)步骤Ⅱ中加入一种可溶性试剂可实现其转化,从复分解反应发生的条件分析.由于提示是从复分解反应发生的条件分析,说明该反应为复分解反应,而反应物硫酸亚铁,对应的生成物为碳酸亚铁,说明反应物含有碳酸盐或者是碳酸(一般没有用碳酸做反应物的,因为其不稳定,不便于储存和运输等).由于复分解反应中反应物需要满足“有酸可不溶,无酸需都溶“.而硫酸亚铁是可溶性盐,所以加入的碳酸盐也应该是可溶,所以该试剂可以是 Na2CO3等可溶性碳酸盐(填化学式).
(6)②是生成的氧化亚铁和实际做还原剂的CO反应生成铁和二氧化碳,对应的化学方程式为:FeO+CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe+CO2.
故答案为:
(1)3.
(2)过滤;玻璃棒.
(3)Fe+CuSO4=Cu+FeSO4.
(4)Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O、Fe2(SO4)3+Fe═FeSO4.
(5)Na2CO3等可溶性碳酸盐(答案不为一).
(6)FeO+CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe+CO2.
点评 读图,从中获得解答题目所需的信息,所以在解答题目时先看解答的问题是什么,然后带着问题去读给出的图进而去寻找解答有用的信息,这样提高了信息扑捉的有效性.解答的问题实际上与复杂的转化图相比,其实很简单很基础,或者可以说转化图提供的是情境,考查基本知识.
| A. | 所有物质都是由分子构成的 | |
| B. | 所有分子都是由原子构成的 | |
| C. | 所有原子的原子核数都与电子数相等 | |
| D. | 所有离子都是由单个原子得失电子形成的 |
| 选项 | 物质 | 杂质 | 所用试剂和操作方法 |
| A | Na2CO3溶液 | Na2SO4溶液 | 加入过量的Ba(NO3)2溶液,过滤 |
| B | H2 | HCl | 加饱和的NaHCO3溶液,浓硫酸 |
| C | NaCl固体 | 细沙 | 加足量的水溶解、过滤,蒸发结晶 |
| D | 铁粉 | Fe2O3 | 加入适量的稀盐酸,过滤、洗涤、干燥 |
| A. | A | B. | B | C. | C | D. | D |
| A. | 质量相等的氧化镁和硫酸镁中镁元素的质量比为3:1 | |
| B. | 质量相等的硫和碳分别在氧气中充分燃烧,硫比碳消耗氧气的质量大 | |
| C. | 硝酸铵和氯化钾的混合物中氮元素质最分数为14%,该混合物中硝酸铵的质量分数为40% | |
| D. | 质量和质量分数均相等的氢氧化钠溶液和稀硫酸,充分反应后,向所得溶液中滴加硫酸铜溶液,不会出现蓝色沉淀 |