Question

7．黄铜矿（主要成分CuFeS₂）经初步处理后，所得溶液甲中的溶质为Fe₂（SO₄）₃、CuSO₄及H₂SO₄．某同学通过废铁屑与溶液甲反应，制取补血剂原料碳酸亚铁并回收铜．主要步骤如图所示：

（1）Fe₂（SO₄）₃与铁反应的化学方程式：xFe₂（SO₄）₃+yFe=zFeSO₄，其中x、y、z为化学计量数，z的值为3．
（2）步骤Ⅰ中，生成铜的化学方程式：Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄．
（3）步骤Ⅰ中，废铁屑含有少量铁锈，对产物的成分没有影响，原因是铁锈与硫酸反应生成硫酸铁，硫酸铁和铁会生成硫酸亚铁．
（4）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（填化学式）．
（5）步骤Ⅲ回收铜的方法为加入过量的稀硫酸，过滤、洗涤、干燥．

Answer 1

分析 （1）根据质量守恒定律进行分析；
（2）根据溶液甲中的溶质为Fe₂（SO₄）₃、CuSO₄及H₂SO₄，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜进行分析；
（3）根据铁锈和硫酸反应生成硫酸铁和水，硫酸铁和铁会生成硫酸亚铁进行分析；
（4）根据碳酸亚铁是沉淀，硫酸亚铁经过步骤Ⅱ生成了碳酸亚铁，所以该试剂可以是碳酸钠进行分析；
（5）根据不溶物中含有置换出的铜和反应剩余的铁进行分析．

解答 解：（1）通过分析xFe₂（SO₄）₃+yFe=zFeSO₄可知，依据化合价的升降，将方程式配平，所以Fe₂（SO₄）₃+2Fe=3FeSO₄，z的值为3；
（2）溶液甲中含有硫酸铜，硫酸铜和加入的铁屑反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为：Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄；
（3）步骤Ⅰ中，废铁屑含有少量铁锈，对产物的成分没有影响，原因是铁锈与硫酸反应生成硫酸铁，硫酸铁和铁会生成硫酸亚铁；
（3）碳酸亚铁是沉淀，硫酸亚铁经过步骤Ⅱ生成了碳酸亚铁，所以该试剂可以是碳酸钠；
（4）通过推导可知，不溶物中含有置换出的铜和反应剩余的铁，所以步骤Ⅲ回收铜的方法为：加入过量的稀硫酸，过滤、洗涤、干燥．
故答案为：（1）3；
（2）Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄；
（3）铁锈与硫酸反应生成硫酸铁，硫酸铁和铁会生成硫酸亚铁；
（4）Na₂CO₃；
（5）加入过量的稀硫酸，过滤、洗涤、干燥．

点评 在解此类题时，首先分析题中考查的问题，然后结合学过的知识和题中所给的知识进行解答．