Question

【題目】自來水廠常用氯氣殺菌消毒，用明礬、氯化鐵等凈化水。以硫鐵礦（主要成分是FeS2）為原料制備氯化鐵晶體（FeCl3·6H2O）的流程如圖：

⑴已知“焙燒”階段就是硫鐵礦的燃燒，生成物是Fe2O3和SO2，寫出該反應的化學方程式_________，硫鐵礦進行燃燒前要將其粉碎，其目的是________。

⑵大量排放出的SO2能形成________，危害環境，可將含SO2的廢氣通入氨水中，氨水的pH____7，反應后生成的亞硫酸銨［(NH4)2SO3］在農業上可做________肥。實驗室使用氫氧化鈉溶液來吸收SO2（SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O）。現有6.4gSO2，至少需要10%的氫氧化鈉溶液的質量是多少_______？（寫出計算過程）

⑶①流程中用30%鹽酸“酸溶”焙燒后的殘渣，寫出化學方程式_____________________。

②在“酸溶”時是否可以用硫酸代替鹽酸？______（填“可以”或“不可以”），原因是_____。

③若在實驗室欲用38%（密度為1.18 g/ml）的鹽酸配制30%的鹽酸，則需要的玻璃儀器有燒杯、膠頭滴管、________、________等。

⑷實際上“焙燒”階段很難做到將硫鐵礦完全反應，因“酸溶”后的混合物中有FeCl2，將其在“氧化”階段與氯氣（Cl2）反應生成FeCl3，寫出化學方程式_________________。

Answer 1

【答案】 4FeS2+11O2點燃2Fe2O3+8SO2 增大反應物接觸面積 酸雨 > 氮 80g Fe2O3+6HCl==2FeCl3+3H2O 不可以 不能得到產品FeCl3 玻璃棒 量筒 Cl2+2FeCl2=2FeCl3

【解析】(1)硫鐵礦和氧氣在點燃的條件下生成氧化鐵和二氧化硫，化學方程式為：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2，增大反應物的接觸面積可以加快反應速率，所以硫鐵礦進行燃燒之前要將其粉碎，增大了反應物的接觸面積，其目的是：加快反應速率，使反應更充分；(2)大量排放出的SO2能形成酸雨，氨水是一種常見的堿，氨水的pH＞7，足量的二氧化硫，與氨水生成亞硫酸銨，在農業上可做氮肥；(3)①流程中需用30%的鹽酸“酸溶”焙燒后的殘渣，鹽酸和氧化鐵反應生成氯化鐵和水，化學方程式為：2Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O；②“酸溶”時可改用硫酸，硫酸和氧化鐵反應生成硫酸鐵和水，而題中需要制備氯化鐵晶體，所以不能改用硫酸，原因是：主產物不再是氯化鐵；③用濃溶液稀釋得到稀溶液用到的儀器有：燒杯、膠頭滴管、玻璃棒、量筒等；(4)通過分析題中的反應原理，酸溶后的混合物中通入氯氣制取氯化鐵，氯氣和氯化亞鐵反應生成氯化鐵，化學方程式為：2FeCl2+Cl2═2FeCl3。