Question

20．黄铜矿（主要万分CuFeS₂）经初步处理后，所得溶液甲中的溶质为Fe₂（SO₄）₃、CuSO₄及H₂SO₄．某同学通过废铁屑制取补血剂原料碳酸亚铁并回收铜．步骤如图：

（1）Fe₂（SO₄）₃与铁反应的化学方程式：xFe₂（SO₄）₃+yFezFeSO₄，其中x、y、z为化学计量数，则x：y：z=1：2：3．
（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）写出步骤Ⅱ发生复分解反应的化学方程式FeSO₄+Na₂CO₃=FeCO₃+Na₂SO₄．
（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，所以加入的试剂可以是碳酸钠，据此写出反应的化学方程式；
（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）将xFe₂（SO₄）₃+yFe=zFeSO₄配平为：Fe₂（SO₄）₃+2Fe=3FeSO₄，所以x：y：z=1：2：3；
（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；
（4）碳酸亚铁是沉淀，硫酸亚铁经过步骤Ⅱ生成了碳酸亚铁，所以反应的方程式是：FeSO₄+Na₂CO₃=FeCO₃+Na₂SO₄．
（5）由于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．
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）Na₂CO₃FeSO₄+Na₂CO₃=FeCO₃+Na₂SO₄．
（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．