Question

18．黃銅礦（主要成分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，加入過量的廢鐵屑的目的是讓溶液中的溶質全部轉化為硫酸亞鐵，Fe₂（SO₄）₃與鐵反應的化學方程式是：Fe₂（SO₄）₃+Fe=3Fe SO₄，該反應的基本類型是化合反應．
（2）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Fe₂O₃+3H₂SO₄=3H₂O+Fe₂（SO₄）₃（用化學方程式表示）．
（3）步驟Ⅱ中加入一種可溶性試劑可實現其轉化，從復分解反應發(fā)生的條件分析，該試劑可以是Na₂CO₃（答案不唯一，是可溶性碳酸鹽即可）（填化學式）．
（4）步驟Ⅲ回收銅的方法將所不溶物用稀硫酸酸洗后過濾再洗滌、干燥．

Answer 1

分析 根據給出的轉化關系對應的過程分析每個對應的問題，或者直接分析每個問題，從給出的信息中找對應的信息．

解答 解：
（1）由于所得溶液甲中的溶質為Fe₂（SO₄）₃、CuSO₄及H₂SO₄．，而實驗最終要得到的是碳酸亞鐵，所以要將所含雜質去除，要將里面三價鐵轉化為亞鐵，所以為避免引入新的雜質應該加入鐵，為使以上物質完全轉化，所以加入的鐵要過量．所以步驟Ⅰ中，加入過量的廢鐵屑的目的是讓溶液中的溶質全部轉化為硫酸亞鐵，Fe₂（SO₄）₃與鐵反應的化學方程式是：Fe₂（SO₄）₃+Fe=3Fe SO₄，是兩種物質生成一種物質，屬于基本類型中的化合反應．
（2）步驟Ⅰ中，廢鐵屑含有少量鐵銹，由于甲中含有硫酸，所以可以和硫酸反應轉化為硫酸鐵和水，而原溶液也是含有硫酸鐵的，都可以進一步和鐵反應轉化為硫酸亞鐵，所以對產物的成分沒有影響，對應的化學方程式為Fe₂O₃+3H₂SO₄=3H₂O+Fe₂（SO₄）₃．
（3）步驟Ⅱ中加入一種可溶性試劑可實現其轉化，由于提示“從復分解反應發(fā)生的條件分析“也就是發(fā)生的是復分解反應，而生成物為碳酸亞鐵，且反應物為硫酸亞鐵，根據復分解反應反應物的特征（有酸可不溶，無酸需都溶），可知加入的試劑為可溶性碳酸鹽，該試劑可以是 Na₂CO₃等．
（4）由于不溶物為鐵和銅，所以加入適量的硫酸充分反應后過濾即可分別得到硫酸亞鐵和銅，步驟Ⅲ回收銅的方法將所得不溶物用稀硫酸酸洗后過濾再洗滌、干燥．
故答案為：
（1）讓溶液中的溶質全部轉化為硫酸亞鐵；化合反應．
（2）Fe₂O₃+3H₂SO₄=3H₂O+Fe₂（SO₄）₃；
（3）Na₂CO₃．（其他可溶性碳酸鹽均可）
（4）將所得不溶物用稀硫酸酸洗后過濾再洗滌、干燥．

點評 讀圖，從中獲得解答題目所需的信息，所以在解答題目時先看解答的問題是什么，然后帶著問題去讀給出的圖進而去尋找解答有用的信息，這樣提高了信息撲捉的有效性．解答的問題實際上與復雜的轉化圖相比，其實很簡單很基礎，或者可以說轉化圖提供的是情境，考查基本知識．