Question

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：

请回答下列问题：

（1）硫铁矿“焙烧”中反应的化学方程式为3FeS₂ +8O₂     + 6SO₂，则    中的化学式为         ，反应中化合价升高的元素有            。

（2）“酸溶”中反应的化学方程式为              。

（3）“过滤”后滤液中金属阳离子有           。

（4）“氧化”中反应的离子方程式为                  。

（5）该工艺流程中产生的SO₂会污染空气，常用烧碱溶液来吸收。写出吸收过程中反应的化学方程式             。

Answer

（每空2分，共12分）

（1）Fe3O4、Fe和S

（2）Fe3O4 + 8HCl = FeCl2 + 2FeCl3 +4H2O

（3）Fe2+ 和Fe3+

（4）Cl2 + 2Fe2+ = 2 Fe3+ + 2Cl—

（5）2NaOH + SO2 = Na2SO3 + H2O

【解析】

试题分析：硫铁矿通入空气煅烧生成的铁的氧化物，依据化学方程式的定量关系和原子守恒判断为四氧化三铁，加入盐酸溶解过滤得到滤液为氯化铁、氯化亚铁溶液，通入氯气氧化亚铁离子，通过蒸发浓缩冷却结晶过滤洗涤得到氯化铁晶体粗品；

（1）依据元素守恒计算书写化学式为Fe3O4，标注元素化合价判断化合价升高的元素为Fe、S，故填：Fe3O4；Fe和S；

（2）四氧化三铁和盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水，反应的化学方程式为：Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O，故填：Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O；

（3）四氧化三铁和盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水，过滤得到溶液中含有亚铁离子、铁离子，故填：Fe2+、Fe3+；

（4）氯气氧化亚铁离子为铁离子，反应的离子方程式为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，故填：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-

（5）SO2是酸性氧化物，与烧碱溶液反应生成亚硫酸钠，反应的化学方程式为2NaOH + SO2 = Na2SO3 + H2O，故填：2NaOH + SO2 = Na2SO3 + H2O

考点：考查了物质制备的工艺流程的相关知识。