Question

以硫鐵礦（主要成分為FeS₂）為原料制備氯化鐵晶體（FeCl₃?6H₂O）的工藝流程如下：

回答下列問題：
（1）在一定條件下，SO₂轉(zhuǎn)化為SO₃的反應(yīng)可表示為2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=

 

；過量的SO₂與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
（2）用36.5%（密度為1.2g?cm^-3）的鹽酸的配制500mL的9mol/L的鹽酸，所需玻璃儀器是

 

．
A．玻璃棒B．燒杯   C．托盤天平   D．量筒   E.500mL容量瓶     F．膠頭滴管
（3）酸溶及后續(xù)過程中均需保持鹽酸過量，其目的是

 

、

 

．
（4）通氯氣氧化后時，發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為

 

；該過程產(chǎn)生的尾氣可用堿溶液吸收，尾氣中污染空氣的氣體為

 

（寫化學(xué)式）．
（5）操作a為

 

、過濾、洗滌、干燥．

Answer 1

考點：鐵鹽和亞鐵鹽的相互轉(zhuǎn)變,化學(xué)平衡常數(shù)的含義,配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液,制備實驗方案的設(shè)計

專題：幾種重要的金屬及其化合物

分析：（1）依據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)概念寫出計算式；用平衡狀態(tài)下生成物濃度的冪次方乘積除以反應(yīng)物濃度的冪次方乘積；過量二氧化硫和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成亞硫酸氫鈉；
（2）根據(jù)溶液配制的儀器進(jìn)行解答；
（3）原料中的硫化亞鐵酸浸后生成的氯化鐵是目標(biāo)物質(zhì)，加入過量鹽酸是抑制鐵離子的水解，使更多的鐵元素轉(zhuǎn)化為氯化亞鐵；
（4）氯氣是強(qiáng)氧化劑，可以氧化亞鐵離子；尾氣依據(jù)流程圖分析判斷，有氯氣和鹽酸揮發(fā)出的氯化氫氣體；
（5）由溶液獲得晶體需加熱蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶．

解答： 解：（1）在一定條件下，SO₂轉(zhuǎn)化為SO₃的反應(yīng)為2SO₂+O₂

催化劑  .

△

2SO₃，該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=

c2(SO3)

c(O2)?c2(SO2)

；
過量的SO₂與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為：SO₂+NaOH=NaHSO₃；
故答案為：K=

c2(SO3)

c(O2)?c2(SO2)

；SO₂+NaOH=NaHSO₃；
（2）用36.5%（密度為1.2g?cm^-3）的鹽酸的配制500mL的9mol/L的鹽酸，用量筒量濃鹽酸、在燒杯中溶解，用玻璃棒引流注入容量瓶，用膠頭滴管定容，所以用到主要的玻璃儀器有：量筒、燒杯、玻璃棒、500mL容量瓶、膠頭滴管，
故答案為：ABDEF；
（3）酸溶及后續(xù)過程中均需保持鹽酸過量，其目的是使氧化鐵溶解為氯化鐵，抑制鐵離子的水解；
故答案為：提高鐵元素的浸出率；抑制Fe³⁺水解；
（4）通氯氣氧化后時，氯氣氧化亞鐵離子為鐵離子，發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為：Cl₂+2Fe²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺；該過程產(chǎn)生的尾氣可用堿溶液吸收，尾氣中污染空氣的氣體為過量的氯氣和鹽酸溶液中揮發(fā)出的氯化氫氣體；
故答案為：Cl₂+2Fe²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺；Cl₂ 、HCl；
（5）由溶液獲得晶體需加熱蒸發(fā)、冷卻晶體，故答案為：蒸發(fā)濃縮、再冷卻結(jié)晶．

點評：本題考查了化學(xué)平衡的平衡常數(shù)計算式書寫，流程步驟中的操作目的和反應(yīng)現(xiàn)象、反應(yīng)產(chǎn)物的分析判斷，尾氣的成分判斷和處理方法，題目難度中等．