Question

1．以氯化鉀和鈦白廠的副產(chǎn)品硫酸亞鐵為原料生產(chǎn)硫酸鉀和氧化鐵紅顏料等，原料的綜合利用率較高．其主要流程如下：

查閱資料：三價鐵有氧化性，能和很多金屬反應(yīng)，如：Fe₂（SO₄）₃+Cu═CuSO₄+2FeSO₄
（1）反應(yīng)I前需在FeSO₄ 溶液中加入B（填字母），除去溶液中少量的雜質(zhì)Fe₂（SO₄）₃
A．鋅粉       B．鐵屑       C．銅粉       D．氫氣
（2）反應(yīng)Ⅰ需控制反應(yīng)溫度低于35℃，其目的是防止NH₄HCO₃受熱分解．
（3）反應(yīng)Ⅱ化學(xué)方程式為2NH₄HCO₃+H₂SO₄═（NH₄）₂SO₄+2CO₂↑+2H₂O．
（4）工業(yè)生產(chǎn)上常在反應(yīng)Ⅲ過程中加入一定量的醇類溶劑，其目的是降低硫酸鉀在水中的溶解度；反應(yīng)Ⅲ加入的KCl磨成粉末狀的目的增大接觸面積加快反應(yīng)，反應(yīng)Ⅲ化學(xué)方程式為（NH₄）₂SO₄+2KCl$\stackrel{醇類}{=}$K₂SO₄↓+2NH₄Cl
（5）反應(yīng)Ⅲ得到的K₂SO₄固體沉淀需要經(jīng)過C洗滌（在下面選項中選擇字母填空）、烘干（填操作名稱）才能得到純度高的產(chǎn)品．
A．室溫蒸餾水        B．熱蒸餾水         C．冰水混合物
（6）反應(yīng)Ⅳ中：FeCO₃在空氣中煅燒生成了Fe₂O₃固體和一種常見氣體，化學(xué)方程式為4FeCO₃+O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe₂O₃+4CO₂↑．

Answer 1

分析 （1）FeSO₄易被氧化，加入鐵屑發(fā)生反應(yīng)2Fe²⁺+Fe=2Fe³⁺，以達到除去Fe³⁺的目的，除雜時還要考慮不能引入新雜質(zhì)；
（2）NH₄HCO₃易分解，反應(yīng)時必須降低溫度，同樣也會加快Fe²⁺的水解．
（3）K₂SO₄易溶于水，但難溶于有機溶劑，要想使K₂SO₄析出需加入醇類溶劑，降低其溶解度．
（4）根據(jù)實驗過程分析加入物質(zhì)的目的；
（5）根據(jù)得到純度高的產(chǎn)品的方法解答；
（6）根據(jù)反應(yīng)原理寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式解答．

解答 解：
解：（1）在FeSO₄溶液中除去溶液中的Fe³⁺，除雜時還要考慮不能引入新雜質(zhì)，最好選用鐵屑或鐵粉，故答案為：B；
（2）如果溫度過高，會導(dǎo)致NH₄HCO₃分解，同樣也會加快Fe²⁺的水解（溫度越高水解速率越快），這樣會使原料利用率降低，
（3）反應(yīng)Ⅱ化學(xué)方程式為：2NH₄HCO₃+H₂SO₄═（NH₄）₂SO₄+2CO₂↑+2H₂O；
（4）由題目看出在Ⅲ反應(yīng)中生成的K₂SO₄為固體，而K₂SO₄在無機溶劑中溶解度是比較大的，要想使K₂SO₄析出，需要降低其溶解度，所以加入醇類溶劑目的降低K₂SO₄的溶解度，有利于K₂SO₄析出；反應(yīng)Ⅲ加入的KCl磨成粉末狀的目的：增大接觸面積加快反應(yīng)；應(yīng)Ⅲ化學(xué)方程式為：；（NH₄）₂SO₄+2KCl$\stackrel{醇類}{=}$K₂SO₄↓+2NH₄Cl；
（5）反應(yīng)Ⅲ得到的K₂SO₄固體沉淀需要經(jīng)過冰水混合物洗滌、烘干才能得到純度高的產(chǎn)品．
（6）反應(yīng)Ⅳ中：FeCO₃在空氣中煅燒生成了Fe₂O₃固體和一種常見氣體，化學(xué)方程式為4FeCO₃+O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe₂O₃+4CO₂↑
故答案為：
（1）B；
（2）防止NH₄HCO₃受熱分解；
（3）2NH₄HCO₃+H₂SO₄═（NH₄）₂SO₄+2CO₂↑+2H₂O；
（4）降低硫酸鉀在水中的溶解度；  增大接觸面積加快反應(yīng)；（NH₄）₂SO₄+2KCl$\stackrel{醇類}{=}$K₂SO₄↓+2NH₄Cl；
（5）C； 烘干；
（6）4FeCO₃+O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe₂O₃+4CO₂↑．

點評 此題為化工生產(chǎn)題型，主要考查化合物性質(zhì)，電極方程式書寫．做此類題要分析清楚每一個環(huán)節(jié)目的和結(jié)果是什么．這樣才能判斷各反應(yīng)后的產(chǎn)物分別是什么．