Question

（2011?江蘇）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轉化為SO₃的反應為2SO₂+O₂ 

催化劑 .

△

2SO₃，該反應的平衡常數表達式為K=

c2(SO3)

c(O2)c2(SO2)

；過量的SO₂與NaOH溶液反應的化學方程式為

SO₂+NaOH=NaHSO₃

．
（2）酸溶及后續過程中均需保持鹽酸過量，其目的是

提高鐵元素的浸出率

、

抑制Fe³⁺水解

．
（3）通氯氣氧化后時，發生的主要反應的離子方程式為

Cl₂+2Fe²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺

；該過程產生的尾氣可用堿溶液吸收，尾氣中污染空氣的氣體為

Cl₂ HCl

（寫化學式）．

Answer 1

分析：（1）依據化學平衡常數概念寫出計算式；用平衡狀態下生成物濃度的冪次方乘積除以反應物濃度的冪次方乘積；過量二氧化硫和氫氧化鈉溶液反應生成亞硫酸氫鈉；
（2）原料中的硫化亞鐵酸浸后生成的氯化鐵是目標物質，加入過量鹽酸是抑制鐵離子的水解，使更多的鐵元素轉化為氯化亞鐵；
（3）氯氣是強氧化劑，可以氧化亞鐵離子；尾氣依據流程圖分析判斷，有氯氣和鹽酸揮發出的氯化氫氣體；

解答：解：（1）在一定條件下，SO₂轉化為SO₃的反應為2SO₂+O₂

催化劑 .

△

2SO₃，該反應的平衡常數表達式為K=

c2(SO3)

c(O2)c2(SO2)

；過量的SO₂與NaOH溶液反應的化學方程式為：SO₂+NaOH=NaHSO₃；
故答案為：

c2(SO3)

c(O2)c2(SO2)

；SO₂+NaOH=NaHSO₃；
（2）酸溶及后續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；
故答案為：提高鐵元素的浸出率；抑制Fe³⁺水解；
（3）通氯氣氧化后時，氯氣氧化亞鐵離子為鐵離子，發生的主要反應的離子方程式為：Cl₂+2Fe²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺；該過程產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出的氯化氫氣體；
故答案為：Cl₂ HCl；

點評：本題考查了化學平衡的平衡常數計算式書寫，流程步驟中的操作目的和反應現象、反應產物的分析判斷，尾氣的成分判斷和處理方法，題目難度中等．