Question

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

查閱資料：Fe₂（SO₄）₃與鐵反應的化學方程式：Fe₂（SO₄）₃+Fe=3FeSO₄
（1）步驟Ⅰ中，生成銅的化學方程式：Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄；廢鐵屑含有少量鐵銹，對產(chǎn)物的成分沒有影響，原因是鐵銹與硫酸反應生成硫酸鐵．
（2）步驟Ⅱ中加入一種可溶性試劑可實現(xiàn)其轉化，從復分解反應發(fā)生的條件分析，該試劑可以是Na₂CO₃（填化學式）．
（3）步驟Ⅲ回收銅的方法為加入過量的稀硫酸，過濾、洗滌、干燥．
（4）黃銅礦（主要成分CuFe₂）含鐵，但是工業(yè)生產(chǎn)一般不用黃銅礦煉鐵，原因是含鐵量低．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)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；根據(jù)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；
（2）根據(jù)碳酸亞鐵是沉淀，硫酸亞鐵經(jīng)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；
（3）根據(jù)不溶物中含有置換出的銅和反應剩余的鐵進行分析；
（4）黃鐵礦中鐵的含量最低，同時會生成SO₂等有害氣體污染環(huán)境．

解答 解：（1）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；步驟Ⅰ中，廢鐵屑含有少量鐵銹，對產(chǎn)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；故填：Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄；鐵銹與硫酸反應生成硫酸鐵；
（2）碳酸亞鐵是沉淀，硫酸亞鐵經(jīng)過步驟Ⅱ生成了碳酸亞鐵，所以該試劑可以是碳酸鈉；故填：Na₂CO₃；
（3）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．故填：加入過量的稀硫酸，過濾、洗滌、干燥；
（4）黃銅礦的主要成分是CuFeS₂，它不太適合煉鐵，其原因是因為黃銅礦中鐵的含量最低，同時會生成SO₂等有害氣體污染環(huán)境．故填：含鐵量低（或其他合理答案）．

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．