Question

5．工业上可以用FeSO₄制取铁．
方案一：FeSO₄$→_{①}^{高温}$Fe₂O₃$→_{②}^{CO}$Fe
（1）已知FeSO₄在高温的条件下会生成Fe₂O₃和两种硫的氧化物，请写出相应的化学方程式2FeSO₄$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑．
（2）实验室中完成反应②时，固体颜色的变化是由红棕色变为黑色．
方案二：已知FeCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$FeO+CO₂↑   C+CO₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO

（3）硫酸铵在农业上可以用作氮肥，其中N元素的质量分数为21.2%．
反应Ⅱ中往往还加入碳酸钙，碳酸钙能将煤燃烧生成的含硫物质除去．焙烧时间与铁金属化率的转化关系如图：

（4）曲线a、b差异的原因是碳酸钙分解生成的二氧化碳与碳反应，生成了更多的一氧化碳使更多的铁的氧化物转化为铁．
（5）反应Ⅱ加入煤的作用是燃烧产生高温、与二氧化碳反应生成一氧化碳．粗铁粉中一定含有的杂质为碳．
【反思】工业上常采用方案二制取粗铁粉．请分析不用方案一的原因是反应生成硫的氧化物会污染环境且硫的氧化物会腐蚀金属设备．

Answer 1

分析 （1）根据硫的两种常见氧化物是二氧化硫和三氧化硫，找出反应物、生成物、反应条件，根据化学方程式的书写方法、步骤进行书写；
（2）根据反应实质推测反应现象；
（3）根据常见化肥及其常识分析作答；
（4）根据反应原理找出反应物、生成物、反应条件，根据化学方程式的书写方法、步骤进行书写；再根据反应特征确定反应类型．根据现象推测本质；
（5）根据反应需要和反应历程分析作答．

解答 解：（1）根据硫的两种常见氧化物是二氧化硫和三氧化硫，写出相应的化学方程式：2FeSO₄$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑；故填：2FeSO₄$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑；
（2）Fe₂O的颜色是红棕色，Fe的颜色是黑色，实验室中完成反应②时，固体颜色的变化是：由红棕色变为黑色；故填：由红棕色变为黑色；
（3）溶液B中的溶质是（NH₄）₂SO₄，其中营养元素是N，其的质量分数为：$\frac{14×2}{14×2+4×2+96}$×100%=21.2%；故填：21.2%；
（4）曲线a、b差异的原因是：碳酸钙分解生成的二氧化碳与碳反应，生成了更多的一氧化碳使更多的铁的氧化物转化为铁；故填：碳酸钙分解生成的二氧化碳与碳反应，生成了更多的一氧化碳使更多的铁的氧化物转化为铁；
（5）反应Ⅱ加入煤的作用是：燃烧产生高温，与二氧化碳反应生成一氧化碳；粗铁粉中一定含有的杂质为：碳；故填：燃烧产生高温；与二氧化碳反应生成一氧化碳；碳；
【反思】工业上常采用方案二制取粗铁粉．用方案一的原因是：反应生成硫的氧化物会污染环境且硫的氧化物会腐蚀金属设备．故填：反应生成硫的氧化物会污染环境且硫的氧化物会腐蚀金属设备．

点评 本题考查角度较广，要求学生牢记教材知识并灵活应用．