Question

1．以氯化鉀和鈦白廠的副產品硫酸亞鐵為原料生產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，如：Fe₂（SO₄）₃+Cu═CuSO₄+2FeSO₄
（1）反應I前需在FeSO₄ 溶液中加入B（填字母），除去溶液中少量的雜質Fe₂（SO₄）₃
A．鋅粉       B．鐵屑       C．銅粉       D．氫氣
（2）反應Ⅰ需控制反應溫度低于35℃，其目的是防止NH₄HCO₃受熱分解．
（3）反應Ⅱ化學方程式為2NH₄HCO₃+H₂SO₄═（NH₄）₂SO₄+2CO₂↑+2H₂O．
（4）工業(yè)生產上常在反應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Ⅲ加入的KCl磨成粉末狀的目的增大接觸面積加快反應，反應Ⅲ化學方程式為（NH₄）₂SO₄+2KCl$\stackrel{醇類}{=}$K₂SO₄↓+2NH₄Cl
（5）反應Ⅲ得到的K₂SO₄固體沉淀需要經過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品．
A．室溫蒸餾水        B．熱蒸餾水         C．冰水混合物
（6）反應Ⅳ中：FeCO₃在空氣中煅燒生成了Fe₂O₃固體和一種常見氣體，化學方程式為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；
（2）NH₄HCO₃易分解，反應時必須降低溫度，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）根據實驗過程分析加入物質的目的；
（5）根據得到純度高的產品的方法解答；
（6）根據反應原理寫出反應的化學方程式解答．

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，最好選用鐵屑或鐵粉，故答案為：B；
（2）如果溫度過高，會導致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Ⅱ化學方程式為：2NH₄HCO₃+H₂SO₄═（NH₄）₂SO₄+2CO₂↑+2H₂O；
（4）由題目看出在Ⅲ反應中生成的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Ⅲ加入的KCl磨成粉末狀的目的：增大接觸面積加快反應；應Ⅲ化學方程式為：；（NH₄）₂SO₄+2KCl$\stackrel{醇類}{=}$K₂SO₄↓+2NH₄Cl；
（5）反應Ⅲ得到的K₂SO₄固體沉淀需要經過冰水混合物洗滌、烘干才能得到純度高的產品．
（6）反應Ⅳ中：FeCO₃在空氣中煅燒生成了Fe₂O₃固體和一種常見氣體，化學方程式為4FeCO₃+O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe₂O₃+4CO₂↑
故答案為：
（1）B；
（2）防止NH₄HCO₃受熱分解；
（3）2NH₄HCO₃+H₂SO₄═（NH₄）₂SO₄+2CO₂↑+2H₂O；
（4）降低硫酸鉀在水中的溶解度；  增大接觸面積加快反應；（NH₄）₂SO₄+2KCl$\stackrel{醇類}{=}$K₂SO₄↓+2NH₄Cl；
（5）C； 烘干；
（6）4FeCO₃+O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe₂O₃+4CO₂↑．

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