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【题目】利用硫铁矿(主要成分FeS2)生产硫酸和绿矾(FeSO47H2O)的工业流程示意图如图:
(1)沸腾炉中,硫铁矿进行粉碎处理的目的是
(2)接触室中,发生的主要反应是SO2与O2的反应,其化学方程式是
(3)反应釜中,烧渣经过反应转化为溶液I和固体. ①烧渣中的FeS在反应中做剂(填“氧化”或“还原”).
②溶液I中所含溶质的化学式是
(4)操作a的主要步骤是:加热浓缩、、过滤洗涤.
(5)流程中,固体X可以选择硫铁矿(FeS2)或;当固体X为硫铁矿(FeS2)时,将溶液I与固体X发生反应的离子方程式补充完整: FeS2++═Fe2++SO42+

【答案】
(1)增大反应物的接触面积,提高化学反应速率
(2)2SO2+O2 2SO3
(3)还原;Fe2(SO43、H2SO4
(4)冷却结晶
(5)Fe;14Fe3+;8H2O;16H+
【解析】解:(1)沸腾炉中,硫铁矿进行粉碎处理的目的是使固体与气体充分接触,加快反应速率, 故答案为:增大反应物的接触面积,提高化学反应速率;(2)接触室中,SO2与O2的反应生成SO3 , 反应的化学方程式为2SO2+O2 2SO3
故答案为:2SO2+O2 2SO3;(3)①反应釜中的FeS被氧化成硫,所以FeS在反应中做还原剂,
故答案为:还原;②根据上面的分析可知,溶液Ⅰ主要成分为硫酸铁及过量的硫酸,其化学式为Fe2(SO43、H2SO4
故答案为:Fe2(SO43、H2SO4;(4)操作a为从硫酸亚铁溶液中获得硫酸亚铁晶体,其操作为加热浓缩、冷却结晶、过滤洗涤,
故答案为:冷却结晶;(5)流程中,固体X主要目的是将铁离子还原成亚铁离子,所以X可以是FeS2或Fe,硫铁矿(FeS2)与硫酸铁发生氧化还原反应生成亚铁离子和硫酸根离子,反应的离子方程式为FeS2+14Fe3++8H2O═15Fe2++2SO42+16H+
故答案为:Fe;14Fe3+、8H2O、16H+
硫铁矿在沸腾炉中高温生成氧化铁与二氧化硫,混合气体Ⅰ为二氧化硫和空气,经过接触室后二氧化硫被氧化成三氧化硫,所以混合气体Ⅱ为三氧化硫、二氧化硫、空气等,沸腾炉中产生的炉渣主要为硫化亚铁、氧化铁、二氧化硅等,加入硫酸溶解,再用氧气氧化可得溶液Ⅰ主要成分为硫酸铁,硫酸铁中加入铁粉得溶液Ⅱ为硫酸亚铁溶液,经蒸发浓缩、冷却结晶得到硫酸亚铁晶体,烧渣用酸溶解后得固体主要成分为二氧化硅和硫,硫经氧化得二氧化硫,可循环利用,(1)固体粉碎处理可使固体与气体充分接触,加快反应速率;(2)接触室中,SO2与O2的反应生成SO3;(3)①反应釜中的FeS被氧化成硫,据此答题;②根据上面的分析可知,溶液Ⅰ主要成分为硫酸铁及过量的硫酸;(4)操作a为从硫酸亚铁溶液中获得硫酸亚铁晶体,可以用降温结晶的方法;(5)流程中,固体X主要目的是将铁离子还原成亚铁离子,据此书写离子方程式.

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B

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C

50mL H2O

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D

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A.A
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C.C
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