Question

【题目】以硫铁矿（主要成分为FeS2）为原料制备氯化铁晶体（FeCl3·6H2O）的工艺流程如下：

回答下列问题：

（1）在一定条件下，SO2转化为SO3的反应为2SO2＋O22SO3，该反应的平衡常数表达式为K＝____；过量的SO2与NaOH溶液反应的化学方程式为_________________。

（2）用36.5%（密度为1.2g·㎝－3）的盐酸的配制500mL的30%（密度为1.095g·㎝－3的盐酸，所需玻璃仪器是 （___）

A．玻璃棒 B．烧杯 C．托盘天平 D．500mL量筒 E、500mL容量瓶 F、胶头滴管

（3）酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量，其目的是________________________、

________________________________________________________。

（4）通氯气氧化时，发生的主要反应的离子方程式为_________________________；该过程产生的尾气可用碱溶液吸收，尾气中污染空气的气体为________________（写化学式）。

(5)操作a为_________________________、过滤、洗涤、干燥。

Answer 1

【答案】K＝c2(SO3)/c(O2)·c2(SO2) SO2＋NaOH＝NaHSO3 ABDEF 提高铁元素的浸出率 抑制Fe3＋水解 Cl2＋2Fe2＋＝2Cl－＋2Fe3＋ Cl2、HCl 蒸发浓缩、冷却结晶

【解析】

根据流程可知，硫铁矿在高温下焙烧可以得到铁的氧化物，将其溶于盐酸中，可以得到含有亚铁离子、铁离子的盐溶液，向其中通入氯气，能将亚铁离子氧化为铁离子，最后得到的氯化铁溶液蒸发浓缩、冷却结晶后得到氯化铁晶体，据此分析作答。

（1）根据平衡常数的定义易知，该反应的化学平衡常数K＝c2(SO3)/c(O2)·c2(SO2)；过量的二氧化硫与氢氧化钠反应会生成亚硫酸氢钠，其化学方程式为：SO2＋NaOH＝NaHSO3；

（2）根据溶液配制的步骤分析可知，计算：结合c=可知，该浓盐酸的物质的量浓度为mol/L=12mol/L，稀盐酸的物质的量浓度为=10.95mol/L，依据C浓V浓 = C稀V稀求出所需盐酸溶液的体积V浓==0.456L=456mL；量取：依据计算的体积，用500mL量筒量取；洗涤时需要用到烧杯和玻璃棒；移液时需要移到500mL容量瓶中，定容时需要胶头滴管，故所需的玻璃仪器有：A．玻璃棒、B．烧杯、D．500mL量筒、E. 500mL容量瓶、F. 胶头滴管，故答案为ABDEF；

（3）过量的盐酸可抑制铁离子的水解，提高铁离子的浸出率，故酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量，其目的是提高铁元素的浸出率、抑制Fe3＋水解；

（4）氯气与Fe2＋反应生成Fe3＋与Cl-，其离子方程式为：Cl2＋2Fe2＋＝2Cl－＋2Fe3＋；该过程中尾气有过量的氯化氢与氯气，需用氢氧化钠吸收，故答案为Cl2、HCl；

（5）得到的氯化铁溶液蒸发浓缩、冷却结晶后得到氯化铁晶体，故答案为蒸发浓缩、冷却结晶。