Question

14．废铁屑的主要成份是铁，同时还有少量铁锈（Fe ₂O ₃），动物饲料硫酸亚铁的生产工艺之一如下图所示：

（1）在反应器中发生反应的化学方程式除Fe₂（SO₄）₃+Fe=3FeSO₄外还有：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑，Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；
（2）滤液M中肯定含有的溶质的化学式是FeSO₄、H₂SO₄、；
（3）在实验室中完成操作A的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和漏斗；
（4）滤液M经过操作B可得硫酸亚铁晶体（FeSO₄7H₂O）．已知硫酸亚铁的溶解度和析出晶体的组成如下表：

温度/℃	0	10	30	40		50	60	64		70	80	90
溶解度/g	15.6	20.5	33.0	40.4		48.8	55.0	55.3		50.6	43.7	37.2
析出晶体	FeSO4•7H2O				FeSO4•4H2O				FeSO4•H2O

根据溶解度表，硫酸亚铁晶体（FeSO₄7H₂O）冷却结晶温度最高不超过64℃；
（5）在化学反应中，若有元素化合价变化的反应定义为氧化还原反应．下列反应类型肯定是氧化还原反应的是B（填字母编号）．
A．化合反应   B．置换反应 C．分解反应 D．复分解反应
硫酸亚铁晶体加强热会发生反应2FeSO₄•7H₂O $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe ₂O ₃+SO₂+X+7H₂O 其生成物X的化学式SO₃，该反应是（填“是”或“不是”）氧化还原反应．

Answer 1

分析 （1）铁和氧化铁都能和稀硫酸反应，可以据此写出反应的化学方程式；
（2）加入的硫酸是过量的，所以在溶液中含有硫酸和反应生成的硫酸亚铁，可以据此解答该题；
（3）操作A为过滤，所以还需要漏斗，可以据此解答该题；
（4）根据图表中的信息可以知道当问到大于64℃时产生了FeSO₄•4H₂O，可以据此解答该题；
（5）根据四种基本反应类型的特点来解答该题，根据题给的信息可以判断无水硫酸亚铁（FeSO₄）隔绝空气加强热，生成产物有三氧化二铁、二氧化硫和三氧化硫，可以据此写出该反应的化学方程式．

解答 解：（1）铁和氧化铁都能和稀硫酸反应生成了硫酸亚铁和氢气，而反应生成了硫酸铁和水，可以据此写出反应的化学方程式；
（2）加入的硫酸是过量的，所以在溶液中含有硫酸和反应生成的硫酸亚铁；
（3）操作A后得到了滤液和固体，所以可以判断操作a为过滤，所以还需要的玻璃仪器为漏斗；
（4）根据图表中的信息可以知道当问到大于64℃时产生了FeSO₄•4H₂O，所以应该将温度控制在64℃以下；
（5）根据四种基本反应类型的特点可以知道，在置换反应中有单质参与和生成新的单质，所以可以判断在置换反应中一定有化合价的变化，故选B；
2FeSO₄•7H₂O $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₂O₃+SO₂+X+7H₂O，反应前含有2个Fe原子，2个S原子，15个O原子，14个H原子，反应后含有2个Fe原子，1个S原子，12个O原子，14个H原子，故X中含有1个S原子核3个O原子，是三氧化硫；结合元素化合价的变化可以知道，铁元素的化合价由+2变成了+3价，所以反应中有二氧化硫生成，硫元素的化合价由+6降低到+4，故是氧化还原反应；
故答案为：（1）Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑；Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe ₂（SO₄）₃+3H₂O；
（2）H₂SO₄、FeS₄；
（3）漏斗；
（4）64；
（5）B；SO₃；是．

点评 掌握化学方程式的书写、盐的化学性质等知识，并学会分析信息、提取信息，并应用所学知识结合所给信息进行解答，考查了学生分析、解决问题的能力．