Question

綠礬（FeSO₄?7H₂O）的一種綜合利用工藝如下：



（1）綠礬與NH₄HCO₃在溶液中按物質(zhì)的量之比1：2反應(yīng)，有CO₂生成，反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_____．
（2）隔絕空氣進(jìn)行“焙燒”，鐵元素的轉(zhuǎn)化途徑是FeCO₃  

分解

  FeO  

還原

 Fe，實(shí)際作還原劑的是CO．寫(xiě)出“焙燒”過(guò)程中各步反應(yīng)的化學(xué)方程式______．
（3）“除雜”步驟為：向母液中通入含臭氧的空氣、調(diào)節(jié)pH、過(guò)濾，除去的雜質(zhì)離子是______．
（4）母液“除雜”后，欲得到（NH₄）₂SO₄粗產(chǎn)品，操作步驟依次為真空蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、______．濃縮時(shí)若溫度過(guò)高，產(chǎn)品中將混有NH₄HSO₄，運(yùn)用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋其原因______．
（5）綠礬的另一種綜合利用方法是：綠礬脫水后在有氧條件下焙燒，F(xiàn)eSO₄轉(zhuǎn)化為Fe₂O₃和硫的氧化物．分析下表實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，為了提高SO₃的含量，可采取的措施是______．

空氣通入量/L?s-1	溫度/℃	SO2含量/%	SO3含量/%
0.02	850	45.4	54.6
0.06	850	30.5	69.5
0.10	850	11.1	88.9
0.10	810	11.1	88.9
0.10	890	11.2	88.8

Answer 1

（1）流程圖分析，綠礬與NH₄HCO₃在溶液中按物質(zhì)的量之比1：2反應(yīng)，有CO₂生成，綠礬加入碳酸氫銨得到碳酸亞鐵，同時(shí)生成二氧化碳，依據(jù)原子守恒電荷守恒寫(xiě)出離子方程式為：
Fe²⁺+2HCO₃^-=CO₂↑+FeCO₃↓+H₂O，
故答案為：Fe²⁺+2HCO₃^-=CO₂↑+FeCO₃↓+H₂O；
（2）鐵元素的轉(zhuǎn)化途徑是FeCO₃

分解

FeO

還原

Fe，還原劑是加入的煤生成的一氧化碳，轉(zhuǎn)化關(guān)系中碳酸亞鐵隔絕空氣受熱分解生成氧化亞鐵和 二氧化碳，二氧化碳和碳反應(yīng)生成還原劑一氧化碳；一氧化碳還原氧化亞鐵為金屬鐵；反應(yīng)的化學(xué)方程式為：FeCO₃

△   .

FeO+CO₂↑、C+CO₂

△   .

2CO、CO+FeO

△   .

Fe+CO₂，
故答案為：FeCO₃

△   .

FeO+CO₂↑、C+CO₂

△   .

2CO、CO+FeO

△   .

Fe+CO₂；
（3）綠礬溶解和碳酸氫銨反應(yīng)后的濾液中含有亞鐵離子；向母液中通入含臭氧的空氣氧化亞鐵離子為鐵離子、調(diào)節(jié)pH鐵離子全部沉淀、過(guò)濾，除去的雜質(zhì)離子是Fe²⁺，
故答案為：Fe²⁺；
（4）母液“除雜”后，得到（NH₄）₂SO₄粗產(chǎn)品，可知結(jié)晶析出的晶體需要通過(guò)過(guò)濾方法得到固體，銨根離子水解是吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)方向進(jìn)行，即向銨根離子水解方向進(jìn)行，溫度較高氨氣放出促進(jìn)平衡正向進(jìn)行，溶液酸性增強(qiáng)生成硫酸氫銨，
故答案為：過(guò)濾；NH₄⁺+H₂O?NH₃?H₂O+H⁺，溫度過(guò)高一水合氨分解氨氣揮發(fā)，平衡正向進(jìn)行，酸性增強(qiáng)生成硫酸氫銨；
（5）依據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析改變溫度對(duì)三氧化硫的量影響不大，改變空氣的量會(huì)提高二氧化硫的轉(zhuǎn)化率得到三氧化硫增多，故答案為：增大空氣通入量．