Question

硫酸亞鐵是一種重要的化原料，用途十分廣泛．如醫(yī)療上可用于治療缺鐵性貧血；農(nóng)業(yè)上可施用于缺鐵性土壤等．某校化學(xué)興趣小組利用工業(yè)廢鐵屑為原料，設(shè)計(jì)了如下兩種制取硫酸亞鐵的方案：
①Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
②2FeO+4H₂SO₄

△   .

Fe₂（SO₄）₃+SO₂↑+4H₂O，F(xiàn)e+Fe₂（SO₄）₃=3FeSO₄
（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，判斷方案①中反應(yīng)已停止的依據(jù)是

 

．
（2）同學(xué)們一致認(rèn)為方案①好，并指出了方案②的三個(gè)不足之處，如下表，請(qǐng)你分析同學(xué)找出每個(gè)不足之處的依據(jù)．

不足之處	不足的理由
操作麻煩
不環(huán)保
原料不經(jīng)濟(jì)

Answer 1

分析：（1）鐵與硫酸反應(yīng)時(shí)會(huì)放出氣體氫氣，因此在反應(yīng)進(jìn)行中可觀(guān)察到金屬表面有氣泡產(chǎn)生，反應(yīng)停止時(shí)將不再有氣泡產(chǎn)生；
（2）通過(guò)對(duì)比兩個(gè)方案中所發(fā)生反應(yīng)、反應(yīng)發(fā)生的條件、反應(yīng)中的生成物的不同、及定量計(jì)算得到等質(zhì)量的硫酸亞鐵產(chǎn)品時(shí)消耗原料反應(yīng)物的質(zhì)量關(guān)系，可對(duì)方案②中存在的不足進(jìn)行逐一解釋?zhuān)?/div>

解答：解：（1）鐵與硫酸反應(yīng)放出氣體氫氣，反應(yīng)中可觀(guān)察到有氣泡冒出，當(dāng)金屬表面或是溶液中不再有氣泡產(chǎn)生時(shí)，可判斷反應(yīng)已停止；
（2）對(duì)比兩個(gè)方案，方案①只需要在常溫下發(fā)生一個(gè)反應(yīng)即可完成生成過(guò)程，而方案②需要進(jìn)行兩次反應(yīng)且一個(gè)反應(yīng)還需要進(jìn)行加熱，因此方案②操作步驟多又需要加熱，操作麻煩；
方案①在得到產(chǎn)品硫酸亞鐵時(shí)還得到氫氣，而方案②中產(chǎn)生的二氧化硫氣體是有毒氣體，是污染空氣的有害氣體之一，因此議案②能造成空氣污染，不環(huán)保；
根據(jù)方案①反應(yīng)的化學(xué)方程式，反應(yīng)中得到硫酸亞鐵與消耗硫酸的質(zhì)量比為152：98，而方案②中生成硫酸亞鐵與消耗硫酸的關(guān)系為3FeSO₄～Fe₂（SO₄）₃～4H₂SO₄，則反應(yīng)中得到硫酸亞鐵與消耗硫酸的質(zhì)量比為（152×3）：（98×4）=152：（98×

4

3

），可判斷得到相同的產(chǎn)品硫酸亞鐵時(shí)，方案②會(huì)消耗更多的硫酸，因此原料上不經(jīng)濟(jì)；
故答案為：
（1）金屬（或溶液中）不再產(chǎn)生氣泡；
（2）操作步驟多，需要加熱；有二氧化硫生成，會(huì)污染環(huán)境；產(chǎn)生等量的硫酸亞鐵，方案②消耗的硫酸多．

點(diǎn)評(píng)：解答本題時(shí)需要具備污染空氣的三種有害氣體、反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示出反應(yīng)中各物質(zhì)的質(zhì)量關(guān)系等基礎(chǔ)知識(shí)，靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)分析與解答問(wèn)題．