Question

11．黃銅礦（主要成分為CuFeS₂）經初步處理后，所得溶液甲中的溶質為Fe₂（SO₄）₃、CuSO₄及H₂SO₄．某同學通過廢鐵屑與溶液甲反應，制取補血劑原料碳酸亞鐵并回收銅．主要步驟如圖所示：

（1）步驟Ⅰ中，已知Fe₂（SO₄）₃與鐵反應生成硫酸亞鐵，反應的化學方程式：Fe₂（SO₄）₃+Fe=3FeSO₄．（2）步驟Ⅰ中，生成銅的化學方程式：Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄．
（3）步驟Ⅰ中，廢鐵屑含有少量鐵銹，對產物的成分沒有影響，原因是鐵銹與硫酸反應生成硫酸鐵，硫酸鐵和鐵會生成硫酸亞鐵．
（4）步驟Ⅱ中加入一種可溶性可實現其轉化，從復分解反應發生的條件分析，該試劑可以是碳酸鈉．
（5）步驟Ⅲ回收銅的方法為加入過量的稀硫酸，過濾、洗滌、干燥．

Answer 1

分析 （1）根據硫酸鐵和鐵反應生成硫酸亞鐵進行分析；
（2）根據溶液甲中的溶質為Fe₂（SO₄）₃、CuSO₄及H₂SO₄，鐵和硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅進行分析；
（3）根據鐵銹和硫酸反應生成硫酸鐵和水，硫酸鐵和鐵會生成硫酸亞鐵進行分析；
（4）根據碳酸亞鐵是沉淀，硫酸亞鐵經過步驟Ⅱ生成了碳酸亞鐵，所以該試劑可以是碳酸鈉進行分析；
（5）根據不溶物中含有置換出的銅和反應剩余的鐵進行分析．

解答 解：（1）硫酸鐵和鐵反應生成硫酸亞鐵，化學方程式為：Fe₂（SO₄）₃+Fe=3FeSO₄；
（2）溶液甲中含有硫酸銅，硫酸銅和加入的鐵屑反應生成硫酸亞鐵和銅，化學方程式為：Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄；
（3）步驟Ⅰ中，廢鐵屑含有少量鐵銹，對產物的成分沒有影響，原因是鐵銹與硫酸反應生成硫酸鐵，硫酸鐵和鐵會生成硫酸亞鐵；
（3）碳酸亞鐵是沉淀，硫酸亞鐵經過步驟Ⅱ生成了碳酸亞鐵，所以該試劑可以是碳酸鈉；
（4）通過推導可知，不溶物中含有置換出的銅和反應剩余的鐵，所以步驟Ⅲ回收銅的方法為：加入過量的稀硫酸，過濾、洗滌、干燥．
故答案為：（1）Fe₂（SO₄）₃+Fe=3FeSO₄；
（2）Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄；
（3）鐵銹與硫酸反應生成硫酸鐵，硫酸鐵和鐵會生成硫酸亞鐵；
（3）碳酸鈉；
（4）加入過量的稀硫酸，過濾、洗滌、干燥．

點評 在解此類題時，首先分析題中考查的問題，然后結合學過的知識和題中所給的知識進行解答．