Question

废铁屑的主要成份是铁，同时还有少量铁锈（Fe₂O₃），动物饲料硫酸亚铁的生产工艺之一如下图所示：

（1）在反应器中发生反应的化学方程式除Fe₂(SO₄)₃+Fe=3FeSO₄外还有：     ；

（2）滤液M中肯定含有的溶质的化学式是         ；

（3）在实验室中完成操作A的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和       ；

（4）滤液M经过操作B可得硫酸亚铁晶体(FeSO₄·7H₂O)。已知硫酸亚铁的溶解度和析出晶体的组成如下表：

温度/℃	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
析出晶体	FeSO4·7H2O	FeSO4·4H2O	FeSO4·H2O

根据溶解度表，硫酸亚铁晶体(FeSO₄·7H₂O)冷却结晶温度最高不超过     ℃；

（5）在化学反应中，若有元素化合价变化的反应定义为氧化还原反应。下列反应类型肯定是氧化还原反应的是      （填字母编号）；

A.化合反应                          B.置换反应                 C.分解反应                 D.复分解反应

在氧化还原反应中，若有元素的化合价升高，必有元素的化合价降低，且元素化合价升降总数相等。

将无水硫酸亚铁（FeSO₄）隔绝空气加强热，生成产物有三氧化二铁和其它氧化物，试写出该反应的化学方程式          。

Answer

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

（2）FeSO4、H2SO4（2分，每对1个给1分）

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

（5）B  （1分）；2FeSO4  Fe2O3+ SO2+ SO3（2分，或强热，气体符号可不扣分）

【解析】（1）反应器中的物质有Fe 、Fe2O3、H2SO4 。H2SO4还可与Fe反应（酸与金属反应）、与Fe2O3反应（酸与金属氧化物反应）。所以还存在的反应为： Fe+H2SO4= FeSO4+ H2↑           Fe2O3+3 H2SO4= Fe2(SO4)3+3 H2O

（2）滤液经过操作B可得FeSO4·7H2O，所以一定含FeSO4，因参与反应的H2SO4是过量的，所以还一定含有H2SO4。

（3）操作A的作用是将反应器中的物质分成了固体残渣和液体滤液M，即分离固体和液体，因此操作A应为过滤。过滤还要用到的玻璃仪器是漏斗。

（4）根据溶解度表可知硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)析出结晶的温度范围是0℃至64℃，所以冷却结晶温度最高不能超过64℃。

（5）A.化合反应中元素的化合价可能发生变化。如：CaO+H2O→Ca（OH）2中元素的化合价没有发生变化；H2+O2H2O中H元素的化合价由0价升高为+1价、O元素的化合价由0价目降低为—2价。

B.置换反应中一定有元素的化合价发生变化。如： Fe+H2SO4= FeSO4+ H2↑中Fe元素的化合价由0价升高为+2价，H元素的化合价由+1价降为0价。

C.分解反应中元素的化合价可能发生变化。如：H2CO3=H2O+CO2↑中元素的化合价未发生变化；H2OH2↑+O2↑中H元素的化合价由+1价降为0价，O元素的化合价由—2价升高为0价。

D.复分解反应中元素的化合价不发生变化。如：NaOH+HCl=NaCl+H2O中各元素的化合价没有发生变化。

所以一定肯定是氧化还原反应的是置换反应。

根据质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与三氧化硫。根据FeSO4、SO2、SO3中原子个数比计算可知生成物中应含有SO2、SO3。则反应的化学方程式为：2FeSO4  Fe2O3+ SO2↑+ SO3↑

考点：物质间的反应、质量守恒定律、过滤、化学方程式的书写