Question

15．工业上用硫铁矿烧渣（主要成分是Fe₃O₄、Fe₂O₃等）、煤粉作原料制备FeCO₃的主要流程如下：

（1）焙烧炉中，发生的主要反应为：
①3C+2O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO+CO₂
②Fe₂O₃+CO $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2FeO+CO₂
③Fe₃O₄+CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3FeO+CO₂
上述反应中的各物质，碳元素呈现3种化合价．
（2）酸浸槽中，FeO转化为FeSO₄，加入的物质X是硫酸．
（3）主反应器中，生成FeCO₃的反应物为FeSO₄和NH₄HCO₃．

Answer 1

分析 （1）碳元素以三种形式存在，C、CO、CO₂，化合价分别是0、+2、+4价．
（2）因为FeO为金属氧化物，需要与酸反应才能转化为盐，从生成物FeSO₄中看出加入的酸为H₂SO₄．
（3）根据化学反应前后元素种类不变，FeCO₃中Fe元素来自于FeSO₄，CO₃^2-来自于NH₄HCO₃，所以反应物应为FeSO₄和NH₄HCO₃．

解答 解：（1）上述反应中的各物质，碳元素存在于C、CO、CO₂，单质中元素化合价规定为零，化合物中元素化合价代数和为零，氧元素的化合价是-2，通过计算可知一氧化碳中碳元素化合价是+2，二氧化碳中碳元素化合价是+4，因此述反应中的各物质，碳元素呈现3种化合价．
故填：3．
（2）因为FeO为金属氧化物，需要与酸反应才能转化为盐，从生成物FeSO₄中看出加入的酸为H₂SO₄．
故填：硫酸．
（3）根据化学反应前后元素种类不变，FeCO₃中Fe元素来自于FeSO₄，CO₃^2-来自于NH₄HCO₃，所以反应物应为FeSO₄和NH₄HCO₃．
故填：FeSO₄和NH₄HCO₃．

点评 本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论．