Question

【题目】还原铁粉是化工生产及实验室中常用的还原剂。工业上以绿矾为原料制备还原铁粉的工艺如下：

回答下列问题：

（1）酸溶过程中硫酸的作用是________________________ 。

（2）转化的目的是制得FeCO3，加液时应将(NH4)2CO3溶液加入到FeSO4中，原因是_____________。

（3）转化过程中温度不超过35℃，原因是___________________________ 。

（4）生成的FeCO3沉淀需充分洗涤，检验洗涤是否完全的方法是___________________ 。

（5）将FeCO3浊液暴露在空气中，固体表面变为红褐色，同时释放出CO2，写出该反应的化学方程式：________________________ 。

（6）在焙烧过程中需加入CaCO3进行脱硫处理。下图为加CaCO3和不加CaCO3对还原铁粉产率的影响，据图分析CaCO3的另一作用为________________________ 。

Answer 1

【答案】 抑制Fe2+水解 防止生成氢氧化亚铁 防止(NH4)2CO3受热分解 取最后一次洗涤滤液1~2mL于试管中，向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则表明已洗涤干净 4FeCO3+6H2O+O2==4Fe(OH)3+4CO2 分解产生的CO2与C反应生成还原剂CO

【解析】（1）绿矾溶于水得到的硫酸亚铁溶液，Fe2+易水解，酸溶过程中硫酸的作用是抑制Fe2+水解；（2）转化的目的是制得FeCO3，加液时应将(NH4)2CO3溶液加入到FeSO4中，防止生成氢氧化亚铁；（3）(NH4)2CO3受热易分解，为了减少(NH4)2CO3溶液的减少，转化过程中应控制温度在35 ℃以下，防止(NH4)2CO3受热分解；（4）生成的FeCO3沉淀需充分洗涤，检验洗涤是否完全的方法是取最后一次洗涤滤液1~2mL于试管中，向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则表明已洗涤干净；(5)红褐色固体是Fe(OH)3，FeCO3、H2O和O2反应生成Fe(OH)3和CO2，反应的化学方程式为：4FeCO3+6H2O+O2==4Fe(OH)3+4CO2；（6）高温下，碳酸钙分解生成二氧化碳，二氧化碳能被碳还原生成一氧化碳，所以加入碳酸钙能增加一氧化碳的含量，则还原铁粉的产率增大。