题目内容

【题目】黄铜矿(主要成分 CuFeS2)经初步处理后,所得溶液中的溶质为Fe2(SO4)3、CuSO4及 H2SO4. 某同学通过废铁屑与所得溶液反应,制取还原铁粉并回收铜. 主要步骤如图所示:

(1)Fe2(SO4)3与铁反应的化学方程式:x Fe2(SO4)3+y Fe═z FeSO4,其中 x、y、z 为化学计量数,z 的值为_____.

(2)操作Ⅰ的名称是_____,此操作中起到引流作用的仪器是_____.

(3)步骤Ⅰ中,生成铜的化学方程式:_____.

(4)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_____.

(5)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_____(填化学式).

(6)隔绝空气进行“焙烧”,铁元素的转化途径是FeCO3FeOFe,实际作还原剂的是 CO. 写出“焙烧”过程中各步反应的化学方程式:

①FeCO3FeO+CO2↑

②_____.

【答案】3 过滤 玻璃棒 Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O、Fe2(SO4)3+Fe═3FeSO4 Na2CO3等可溶性碳酸盐 FeO+COFe+CO2 .

【解析】

(1)Fe2(SO4)3与铁反应的化学方程式:x Fe2(SO4)3+y Fe═z FeSO4,根据质量守恒定律配平后为:Fe2(SO4)3+Fe═3 FeSO4,其中 x=1、y=1、z=3,所以z 的值为 3;

(2)操作Ⅰ是固体和液体分离的操作,为过滤,此操作中起到引流作用的仪器是 玻璃棒。

(3)步骤Ⅰ铁屑和硫酸铜能够反应生成铜和硫酸亚铁,化学方程式:Fe+CuSO4=Cu+FeSO4。

(4)步骤Ⅰ中,废铁屑含有少量铁锈,由于铁锈和硫酸反应生成硫酸铁和水,而硫酸铁和铁能够生成硫酸亚铁,所以对产物的成分没有影响。对应的化学方程式为 Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O、Fe2(SO4)3+Fe═3FeSO4。

(5)由于提示是从复分解反应发生的条件分析,说明该反应为复分解反应,而反应物硫酸亚铁,对应的生成物为碳酸亚铁,说明反应物含有碳酸盐或者是碳酸(一般没有用碳酸做反应物的,因为其不稳定,不便于储存和运输等)。由于复分解反应中反应物需要满足“有酸可不溶,无酸需都溶“。而硫酸亚铁是可溶性盐,所以加入的碳酸盐也应该是可溶,所以该试剂可以是 Na2CO3等可溶性碳酸盐。

(6)②是生成的氧化亚铁和实际做还原剂的CO反应生成铁和二氧化碳,对应的化学方程式为:FeO+COFe+CO2。

练习册系列答案
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【题目】二氧化碳实验室制取与部分性质的实验:

(1)选用药品。按下表进行实验,取等质量的大理石加入足量酸中(杂质不与酸反应),产生二氧化碳体积随时间变化曲线如图1所示:

实验编号

药品

Ⅰ

块状大理石、10%H2SO4 溶液

Ⅱ

块状大理石、7%HC1溶液

Ⅲ

大理石粉末、7%HCl溶液

图1中丙对应实验____________________(选填 “I”“II” 或“Ⅲ”),确定用乙对应的药品制备并收集二氧化碳,相应的化学方程式是__________________________;

(2)搭建装置。组装一套简易可随时控制反应发生和停止的发生装置,应从图2中选用__________________________(选填编号)。实验室若用过氧化氢溶液和二氧化锰粉末制备氧气,化学方程式为__________________________,________(选填“能”或“不能”)使用组装的这套装置实现随时控制该反应的发生和停止。

(3)检验装置气密性。若按图3连接装置,先__________________________;再加水至A下端形成一段水柱, 静置,若观察到__________________________;说明气密性良好。

(4)收集二氧化碳。用图4装置收集CO2,验满时应将燃着的木条放在_________________ (选填 “x”或“y”)端导管口。

(5)如图5所示,B瓶中盛放浓硫酸(浓硫酸具有吸水性),C处放入浸有紫色石蕊的干燥纸花,从A处持续而缓缓地通入未经干燥且不含其它杂质的二氧化碳气体。若欲使C处紫色石蕊纸花不变色,应进行的操作是______________ K(选填“打开”或“关闭”);欲使C处紫色石蕊纸花变红,应进行的操作是____ K (同上)。

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