Question

8．FeSO₄•7H₂O是一種重要的補(bǔ)鐵劑．某工業(yè)廢渣主要成分是Fe₂O₃，還含有CaCO₃和SiO₂（SiO₂既不溶于水也不溶于稀硫酸），實(shí)驗(yàn)室用此廢渣制備FeSO₄•7H₂O的流程如下，請(qǐng)根據(jù)流程回答問題：

（1）加入的稀硫酸與粉末中的氧化鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O，理論上為防止稀硫酸過量當(dāng)溶液中不再產(chǎn)生氣泡時(shí)即可停止向粉末中加入稀硫酸；
（2）經(jīng)測(cè)定，濾渣中只含有CaSO₄和SiO₂，可推知實(shí)驗(yàn)室能（填”能”或者”不能”）用大理石粉末與稀硫酸反應(yīng)制取二氧化碳；
（3）操作②所需要的玻璃儀器有燒杯、漏斗和玻璃棒，所缺少玻璃儀器的作用是引流；
（4）操作③中發(fā)生的反應(yīng)除了置換反應(yīng)外，還發(fā)生了其他反應(yīng)，作出判斷的依據(jù)是產(chǎn)物只有FeSO₄一種或Fe₂（SO₄）₃變成了FeSO₄；
（5）已知硫酸亞鐵的溶解度和析出晶體的組成如表：

溫度/℃	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
析出晶體	FeSO4•7H2O							FeSO4•4H2O		FeSO4•H2O

根據(jù)上表，硫酸亞鐵晶體（FeSO₄•7H₂O）冷卻結(jié)晶溫度最高不超過64；待結(jié)晶完畢后，濾出晶體，用少量硫酸亞鐵飽和溶液洗滌2～3次，再用濾紙將晶體吸干．用硫酸亞鐵飽和溶液洗滌的目的是：①洗去FeSO₄晶體表面的雜質(zhì)、②減少晶體的損耗．

Answer 1

分析 （1）稀硫酸和氧化鐵反應(yīng)生成硫酸鐵和水；粉末中的碳酸鈣能與硫酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w；
（2）粉末狀的石灰石與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鈣、水和二氧化碳；
（3）操作②是過濾，過濾所需要的玻璃儀器是燒杯、玻璃棒和漏斗；
（4）根據(jù)鐵和硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，鐵和硫酸鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵進(jìn)行分析；
（5）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可知，64℃硫酸亞鐵的溶解度最大進(jìn)行分析；從硫酸亞鐵的溶解度曲線如圖1可以看出：硫酸亞鐵的溶解度隨溫度的升高而增大，冰水的溫度低，硫酸亞鐵在低溫下的溶解度小，可降低洗滌過程中綠礬的溶解而造成的損失去分析解答．

解答 解：（1）稀硫酸和氧化鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3H₂SO₄+Fe₂O₃=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；粉末中的碳酸鈣能與硫酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，所以當(dāng)不再產(chǎn)生氣泡就說明粉末已完全參與反應(yīng)；故填：Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O，不再產(chǎn)生氣泡；
（2）因?yàn)榉勰�狀的石灰石與稀硫酸反應(yīng)能夠持續(xù)產(chǎn)生二氧化碳，因此實(shí)驗(yàn)室可以用粉末狀的石灰石與稀硫酸反應(yīng)制二氧化碳．故填：能．
（3）操作②所需要的玻璃儀器是：燒杯、玻璃棒和漏斗．玻璃棒在過濾的操作中所起的作用是引流；故填：故填：玻璃棒，引流．
（4）因?yàn)楫a(chǎn)物只有FeSO₄一種或Fe₂（SO₄）₃變成了FeSO₄，所以其中發(fā)生了鐵和硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，鐵和硫酸鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵，化學(xué)方程式為：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑，F(xiàn)e+Fe₂（SO₄）₃=3FeSO₄；故填：產(chǎn)物只有FeSO₄一種或Fe₂（SO₄）₃變成了FeSO₄．
（5）由表中的數(shù)據(jù)可知，64℃硫酸亞鐵的溶解度最大；硫酸亞鐵的溶解度曲線如圖1可以看出：硫酸亞鐵的溶解度隨溫度的升高而增大，用冰水洗滌的目的是一、除去晶體表面附著的溶于水雜質(zhì)，二、冰水的溫度低，硫酸亞鐵在低溫下的溶解度小，可降低洗滌過程中綠礬的溶解而造成的損失．
故填：64；洗去FeSO₄晶體表面的雜質(zhì)．

點(diǎn)評(píng) 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)．