Question

8．FeSO₄•7H₂O是一種重要的食品和飼料添加劑．某工業(yè)廢渣主要成分是Fe₂O₃，還含有CaCO₃和SiO₂（既不溶于水也不溶于稀硫酸），實(shí)驗(yàn)室用此廢渣制備FeSO₄•7H₂O的流程如圖1：

請(qǐng)根據(jù)流程圖回答下列問(wèn)題：
（1）將廢渣研磨的目的是增大與稀硫酸的接觸面積，使反應(yīng)更充分，稀硫酸與粉末中的氧化鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe₂O₃+2H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O．
（2）操作②的名稱是過(guò)濾，所需要的玻璃儀器是：燒杯、玻璃棒和漏斗．
（3）經(jīng)測(cè)定，濾渣中只含有CaSO₄和SiO₂，你認(rèn)為廢渣中的碳酸鈣能（填“能”或者“不能”）和稀硫酸反應(yīng)．
（4）Fe與Fe₂（SO₄）₃反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe+Fe₂（SO₄）₃═3FeSO₄．
（5）硫酸亞鐵的溶解度曲線如圖2．待結(jié)晶完畢后，濾出晶體，用少量冰水洗滌2-3次．用冰水洗滌的目的是：Ⅰ除去晶體表面附著的雜質(zhì)；Ⅱ用冰水洗滌可降低洗滌過(guò)程中FeSO₄•7H₂O的損耗．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)增大接觸面積可以加快反應(yīng)速率，稀硫酸與粉末中的氧化鐵反應(yīng)生成硫酸鐵和水去進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)過(guò)濾可以將固體和液體分離，過(guò)濾需用到的儀器有：燒杯、玻璃棒和漏斗去進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)測(cè)定，濾渣中只含有CaSO₄和SiO₂；說(shuō)明廢渣中的碳酸鈣已經(jīng)完全和稀硫酸反應(yīng)，生成了二氧化碳?xì)怏w去分析解答；
（4）從圖可知：Fe與Fe₂（SO₄）₃反應(yīng)生成FeSO₄，反應(yīng)物是Fe和Fe₂（SO₄）₃，生成物是FeSO₄去分析解答；
（5）從硫酸亞鐵的溶解度曲線如圖1可以看出：硫酸亞鐵的溶解度隨溫度的升高而增大，冰水的溫度低，硫酸亞鐵在低溫下的溶解度小，可降低洗滌過(guò)程中綠礬的溶解而造成的損失去分析解答．

解答 解：（1）將廢渣研磨的目的是：增大與稀硫酸的接觸面積，使反應(yīng)更充分，稀硫酸與粉末中的氧化鐵反應(yīng)，生成硫酸鐵和水，化學(xué)方程式為：Fe₂O₃+2H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；
（2）由題目中圖可以看出步驟②用來(lái)分離固體和液體，獲得濾液和濾渣，所以這個(gè)步驟是過(guò)濾；過(guò)濾時(shí)需用到的儀器有：燒杯、玻璃棒和漏斗；
（3）工業(yè)廢渣主要成分是Fe₂O₃，還含有CaCO₃和SiO₂（既不溶于水也不溶于稀硫酸），加入稀硫酸后，題目中指出：“經(jīng)測(cè)定，濾渣中只含有CaSO₄和SiO₂；”說(shuō)明廢渣中的碳酸鈣已經(jīng)完全和稀硫酸反應(yīng)，生成了二氧化碳?xì)怏w；
（4）由圖可知：Fe與Fe₂（SO₄）₃反應(yīng)生成FeSO₄，反應(yīng)物是Fe和Fe₂（SO₄）₃，生成物是FeSO₄，故反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe+Fe₂（SO₄）₃═3FeSO₄；
（5）硫酸亞鐵的溶解度曲線如圖1可以看出：硫酸亞鐵的溶解度隨溫度的升高而增大，用冰水洗滌的目的是一、除去晶體表面附著的溶于水雜質(zhì)，二、冰水的溫度低，硫酸亞鐵在低溫下的溶解度小，可降低洗滌過(guò)程中綠礬的溶解而造成的損失．
故答案為：（1）增大與稀硫酸的接觸面積，使反應(yīng)更充分；Fe₂O₃+2H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；
（2）過(guò)濾，漏斗；
（3）能；
（4）Fe+Fe₂（SO₄）₃═3FeSO₄；
（5）用冰水洗滌可降低洗滌過(guò)程中FeSO₄•7H₂O的損耗．

點(diǎn)評(píng) 塊狀的石灰石和稀硫酸反應(yīng)時(shí)，由于生成的硫酸鈣微溶于水，附著在碳酸鈣的表面，阻止了碳酸鈣與稀硫酸的進(jìn)一步接觸，使反應(yīng)停止；而用碳酸鈣粉末則增大了與稀硫酸的接觸面積，避免上述現(xiàn)象，反應(yīng)得以進(jìn)行，故可用碳酸鈣粉末和稀硫酸制取二氧化碳?xì)怏w．