Question

FeSO₄?7H₂O是一种重要的食品和饲料添加剂．某工业废渣主要成分是Fe₂O₃，还含有CaCO₃和SiO₂（既不溶于水也不溶于稀硫酸），实验室用此废渣制备FeSO₄?7H₂O的流程如图1：

请根据流程图回答下列问题：
（1）稀硫酸与粉末中的氧化铁反应的化学方程式为

 

（2）操作②所需要的玻璃仪器是：烧杯、玻璃棒和

 

．
（3）经测定，滤渣中只含有CaSO₄和SiO₂，你认为实验室

 

（填“能”或者“不能”）用粉末状的石灰石与稀硫酸反应制二氧化碳．
（4）Fe与Fe₂（SO₄）₃反应的化学方程式为

 

．
（5）硫酸亚铁的溶解度曲线如图2．待结晶完毕后，滤除晶体，用少量冰水洗涤2-3次．用冰水洗涤的目的是：
Ⅰ除去晶体表面附着的杂质；
Ⅱ

 

．

Answer 1

考点：物质的相互转化和制备,过滤的原理、方法及其应用,固体溶解度曲线及其作用,酸的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：物质的制备

分析：（1）从稀硫酸与粉末中的氧化铁反应，生成硫酸铁和水去分析解答；
（2）从过滤时需用到的仪器有：烧杯、玻璃棒和漏斗去分析解答；
（3）从经测定，滤渣中只含有CaSO₄和SiO₂；说明废渣中的碳酸钙已经完全和稀硫酸反应，生成了二氧化碳气体去分析解答；
（4）从图可知：Fe与Fe₂（SO₄）₃反应生成FeSO₄，反应物是Fe和Fe₂（SO₄）₃，生成物是FeSO₄去分析解答；
（5）从硫酸亚铁的溶解度曲线如图1可以看出：硫酸亚铁的溶解度随温度的升高而增大，冰水的温度低，硫酸亚铁在低温下的溶解度小，可降低洗涤过程中绿矾的溶解而造成的损失去分析解答．

解答：解：（1）稀硫酸与粉末中的氧化铁反应，生成硫酸铁和水，其反应的化学方程式为：Fe₂O₃+2H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；故答案为：Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；
（2）由题目中图可以看出步骤②用来分离固体和液体，获得滤液和滤渣，所以这个步骤是过滤；过滤时需用到的仪器有：烧杯、玻璃棒和漏斗；故答案为：漏斗；
（3）工业废渣主要成分是Fe₂O₃，还含有CaCO₃和SiO₂（既不溶于水也不溶于稀硫酸），加入稀硫酸后，题目中指出：“经测定，滤渣中只含有CaSO₄和SiO₂；”说明废渣中的碳酸钙已经完全和稀硫酸反应，生成了二氧化碳气体，故答案为：能；
（4）由图可知：Fe与Fe₂（SO₄）₃反应生成FeSO₄，反应物是Fe和Fe₂（SO₄）₃，生成物是FeSO₄，故反应的化学方程式为：Fe+Fe₂（SO₄）₃═3FeSO₄；
故答案为：Fe+Fe₂（SO₄）₃═3FeSO₄；
（5）硫酸亚铁的溶解度曲线如图1可以看出：硫酸亚铁的溶解度随温度的升高而增大，用冰水洗涤的目的是一、除去晶体表面附着的溶于水杂质，二、冰水的温度低，硫酸亚铁在低温下的溶解度小，可降低洗涤过程中绿矾的溶解而造成的损失．
故答案为：用冰水洗涤可降低洗涤过程中FeSO₄?7H₂O的损耗．

点评：块状的石灰石和稀硫酸反应时，由于生成的硫酸钙微溶于水，附着在碳酸钙的表面，阻止了碳酸钙与稀硫酸的进一步接触，使反应停止；而用碳酸钙粉末则增大了与稀硫酸的接触面积，避免上述现象，反应得以进行，故可用碳酸钙粉末和稀硫酸制取二氧化碳气体．