Question

廢鐵屑的主要成份是鐵，同時(shí)還有少量鐵銹（Fe₂O₃），動(dòng)物飼料硫酸亞鐵的生產(chǎn)工藝之一如下圖所示：

（1）在反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式除Fe₂(SO₄)₃+Fe=3FeSO₄外還有：     ；

（2）濾液M中肯定含有的溶質(zhì)的化學(xué)式是         ；

（3）在實(shí)驗(yàn)室中完成操作A的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯和       ；

（4）濾液M經(jīng)過(guò)操作B可得硫酸亞鐵晶體(FeSO₄·7H₂O)。已知硫酸亞鐵的溶解度和析出晶體的組成如下表：

溫度/℃	0	10	30	40	50	60	64	70	80	90
溶解度/g	15.6	20.5	33.0	40.4	48.8	55.0	55.3	50.6	43.7	37.2
析出晶體	FeSO4·7H2O	FeSO4·4H2O	FeSO4·H2O

根據(jù)溶解度表，硫酸亞鐵晶體(FeSO₄·7H₂O)冷卻結(jié)晶溫度最高不超過(guò)     ℃；

（5）在化學(xué)反應(yīng)中，若有元素化合價(jià)變化的反應(yīng)定義為氧化還原反應(yīng)。下列反應(yīng)類(lèi)型肯定是氧化還原反應(yīng)的是      （填字母編號(hào)）；

A.化合反應(yīng)                          B.置換反應(yīng)                 C.分解反應(yīng)                 D.復(fù)分解反應(yīng)

在氧化還原反應(yīng)中，若有元素的化合價(jià)升高，必有元素的化合價(jià)降低，且元素化合價(jià)升降總數(shù)相等。

將無(wú)水硫酸亞鐵（FeSO₄）隔絕空氣加強(qiáng)熱，生成產(chǎn)物有三氧化二鐵和其它氧化物，試寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式          。

 

Answer 1

【答案】

（1）Fe+H₂SO₄= FeSO₄+ H₂↑（2分）; Fe₂O₃+3 H₂SO₄= Fe₂(SO₄)₃+3 H₂O（2分）

（2）FeSO₄、H₂SO₄（2分，每對(duì)1個(gè)給1分）

（3）漏斗 （2分）                           （4）64  （1分）

（5）B  （1分）；2FeSO₄  Fe₂O₃+ SO₂+ SO₃（2分，或強(qiáng)熱，氣體符號(hào)可不扣分）

【解析】（1）反應(yīng)器中的物質(zhì)有Fe 、Fe₂O₃、H₂SO₄ 。H₂SO₄還可與Fe反應(yīng)（酸與金屬反應(yīng)）、與Fe₂O₃反應(yīng)（酸與金屬氧化物反應(yīng)）。所以還存在的反應(yīng)為： Fe+H₂SO₄= FeSO₄+ H₂↑           Fe₂O₃+3 H₂SO₄= Fe₂(SO₄)₃+3 H₂O

（2）濾液經(jīng)過(guò)操作B可得FeSO4·7H2O，所以一定含F(xiàn)eSO₄，因參與反應(yīng)的H₂SO₄是過(guò)量的，所以還一定含有H₂SO₄。

（3）操作A的作用是將反應(yīng)器中的物質(zhì)分成了固體殘?jiān)�和液體濾液M，即分離固體和液體，因此操作A應(yīng)為過(guò)濾。過(guò)濾還要用到的玻璃儀器是漏斗。

（4）根據(jù)溶解度表可知硫酸亞鐵晶體(FeSO₄·7H₂O)析出結(jié)晶的溫度范圍是0℃至64℃，所以冷卻結(jié)晶溫度最高不能超過(guò)64℃。

（5）A.化合反應(yīng)中元素的化合價(jià)可能發(fā)生變化。如：CaO+H₂O→Ca（OH）2中元素的化合價(jià)沒(méi)有發(fā)生變化；H₂+O₂H₂O中H元素的化合價(jià)由0價(jià)升高為+1價(jià)、O元素的化合價(jià)由0價(jià)目降低為—2價(jià)。

B.置換反應(yīng)中一定有元素的化合價(jià)發(fā)生變化。如： Fe+H₂SO₄= FeSO₄+ H₂↑中Fe元素的化合價(jià)由0價(jià)升高為+2價(jià)，H元素的化合價(jià)由+1價(jià)降為0價(jià)。

C.分解反應(yīng)中元素的化合價(jià)可能發(fā)生變化。如：H₂CO₃=H₂O+CO₂↑中元素的化合價(jià)未發(fā)生變化；H₂OH₂↑+O₂↑中H元素的化合價(jià)由+1價(jià)降為0價(jià)，O元素的化合價(jià)由—2價(jià)升高為0價(jià)。

D.復(fù)分解反應(yīng)中元素的化合價(jià)不發(fā)生變化。如：NaOH+HCl=NaCl+H₂O中各元素的化合價(jià)沒(méi)有發(fā)生變化。

所以一定肯定是氧化還原反應(yīng)的是置換反應(yīng)。

根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知生成的其它氧化物中肯定有硫元素。硫的氧化物有二氧化硫與三氧化硫。根據(jù)FeSO₄、SO₂、SO₃中原子個(gè)數(shù)比計(jì)算可知生成物中應(yīng)含有SO₂、SO₃。則反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2FeSO₄  Fe₂O₃+ SO₂↑+ SO₃↑

考點(diǎn)：物質(zhì)間的反應(yīng)、質(zhì)量守恒定律、過(guò)濾、化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)

點(diǎn)評(píng)：本題對(duì)學(xué)生的分析能力要求較高。