Question

绿矾的一种综合利用工艺如下：

（1）绿矾与NH₄HCO₃在溶液中按物质的量之比1：2反应，有CO₂生成，反应的离子方程式为______．
（2）隔绝空气进行“焙烧”，铁元素的转化途径是FeCO₃    FeO   Fe，实际作还原剂的是CO．写出“焙烧”过程中各步反应的化学方程式______ FeO+CO₂↑；C+CO₂2CO；CO+FeOFe+CO₂

Answer

（1）依据流程图分析，绿矾加入碳酸氢铵得到碳酸亚铁，同时生成二氧化碳，结合碳酸亚铁溶解性小于氢氧化亚铁，离子方程式遵循原子守恒、电荷守恒写出；
（2）铁元素的转化途径是FeCO3 FeO Fe，还原剂是加入的煤生成的一氧化碳，转化关系中碳酸亚铁隔绝空气受热分解生成氧化亚铁和 二氧化碳，二氧化碳和碳反应生成还原剂一氧化碳；一氧化碳还原氧化亚铁为金属铁；
（3）绿矾溶解和碳酸氢铵反应后的滤液中含有亚铁离子；
（4）依据母液“除杂”后，欲得到（NH4）2SO4粗产品可知结晶析出的晶体需要通过过滤方法得到固体，铵根离子水解是吸热反应，升高温度平衡向铵根离子水解方向进行，温度较高氨气放出促进平衡正向进行，溶液酸性增强；
（5）依据图表数据分析，温度变化对三氧化硫含量影响不大，通入空气增多增大二氧化硫转化率，三氧化硫含量增大．
【解析】
（1）流程图分析，绿矾与NH4HCO3在溶液中按物质的量之比1：2反应，有CO2生成，绿矾加入碳酸氢铵得到碳酸亚铁，同时生成二氧化碳，依据原子守恒电荷守恒写出离子方程式为：
Fe2++2HCO3-=CO2↑+FeCO3↓+H2O，
故答案为：Fe2++2HCO3-=CO2↑+FeCO3↓+H2O；
（2）铁元素的转化途径是FeCO3 FeO Fe，还原剂是加入的煤生成的一氧化碳，转化关系中碳酸亚铁隔绝空气受热分解生成氧化亚铁和 二氧化碳，二氧化碳和碳反应生成还原剂一氧化碳；一氧化碳还原氧化亚铁为金属铁；反应的化学方程式为：FeCO3FeO+CO2↑、C+CO22CO、CO+FeOFe+CO2，
故答案为：FeCO3FeO+CO2↑、C+CO22CO、CO+FeOFe+CO2；
（3）绿矾溶解和碳酸氢铵反应后的滤液中含有亚铁离子；向母液中通入含臭氧的空气氧化亚铁离子为铁离子、调节pH铁离子全部沉淀、过滤，除去的杂质离子是Fe2+，
故答案为：Fe2+；
（4）母液“除杂”后，得到（NH4）2SO4粗产品，可知结晶析出的晶体需要通过过滤方法得到固体，铵根离子水解是吸热反应，升高温度平衡向吸热反应方向进行，即向铵根离子水解方向进行，温度较高氨气放出促进平衡正向进行，溶液酸性增强生成硫酸氢铵，
故答案为：过滤；NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+，温度过高一水合氨分解氨气挥发，平衡正向进行，酸性增强生成硫酸氢铵；
（5）依据图表数据分析改变温度对三氧化硫的量影响不大，改变空气的量会提高二氧化硫的转化率得到三氧化硫增多，故答案为：增大空气通入量．