Question

利用生产钛白的副产品绿矾（FeSO₄?7H₂O）制备还原铁粉的步骤如下：将绿矾溶于稀硫酸溶液，向其中滴加（NH₄）₂CO₃溶液，得到FeCO₃?nH₂O沉淀，静置，过滤，洗涤，干燥，再将FeCO₃与煤粉一起焙烧，最终制得还原铁粉．涉及的主要反应有：
FeCO₃

高温  .

FeO+CO₂，C+CO₂

高温  .

2CO，CO+FeO

高温  .

Fe+CO₂，
（1）用稀硫酸代替水溶解绿矾的原因是

抑制Fe²⁺水解

．
（2）证明沉淀已经洗涤干净的方法是

取少量最后一次洗涤液于试管，滴入BaCl₂溶液，若无白色沉淀产生，表明沉淀已洗涤干净

．
（3）干燥过程中少量FeCO₃?nH₂O被氧化为FeOOH，反应方程式为：

4FeCO₃?nH₂O+O₂=4FeOOH+4CO₂↑+（4n-2）H₂O

．
（4）沉淀中仍含少量硫酸盐，在焙烧过程中需加入CaCO₃进行脱硫处理，下图为加CaCO₃和不加CaCO₃对还原铁粉的产率的影响，根据图象分析，CaCO₃的另一作用为

分解产生CO₂与C反应生成还原剂CO

．

Answer 1

分析：（1）硫酸亚铁易水解而使其溶液呈酸性，酸能抑制亚铁离子水解；
（2）FeCO₃?nH₂O沉淀易吸收硫酸根离子，硫酸根离子能和钡离子反应生成白色沉淀；
（3）FeCO₃?nH₂O易被氧气氧化为FeOOH，同时生成二氧化碳和水；
（4）高温下，碳酸钙分解生成二氧化碳，二氧化碳能被碳还原生成一氧化碳．

解答：解：（1）硫酸亚铁是强酸弱碱盐，易水解而使其溶液呈酸性，向溶液中加入酸能抑制亚铁离子水解，所以用稀硫酸代替水溶解绿矾，
故答案为：抑制Fe²⁺水解；
（2）FeCO₃?nH₂O沉淀易吸收硫酸根离子，硫酸根离子能和钡离子反应生成白色沉淀，如果沉淀已经洗涤干净，则其洗涤液中不含硫酸根离子，其检验方法是：取少量最后一次洗涤液于试管，滴入BaCl₂溶液，若无白色沉淀产生，表明沉淀已洗涤干净，
故答案为：取少量最后一次洗涤液于试管，滴入BaCl₂溶液，若无白色沉淀产生，表明沉淀已洗涤干净；
（3）FeCO₃?nH₂O易被氧气氧化为FeOOH，同时生成二氧化碳和水，反应方程式为：4FeCO₃?nH₂O+O₂=4FeOOH+4CO₂↑+（4n-2）H₂O，
故答案为：4FeCO₃?nH₂O+O₂=4FeOOH+4CO₂↑+（4n-2）H₂O；
（4）高温下，碳酸钙分解生成二氧化碳，二氧化碳能被碳还原生成一氧化碳，所以加入碳酸钙能增加一氧化碳的含量，则还原铁粉的产率增大，
故答案为：分解产生CO₂与C反应生成还原剂CO．

点评：本题考查了实验方案的设计，明确物质的性质是解本题关键，会根据图象进行分析解答，难度中等．