Question

某課題組研究以硫鐵礦（主要成分為FeS₂）為原料制備氯化鐵晶體（FeCl₃·6H₂O）的工藝，其設計的流程如下：

回答下列問題：
（1）已知在焙燒硫鐵礦石過程中鐵元素轉化成了Fe₃O₄，則該反應的化學方程式                 ；
（2）“酸溶”中反應的離子方程式為                                     ；
（3）“過濾”后濾液中金屬陽離子有                   ；
（4）“氧化”中使用的氧化劑最好是                    ；
（5）該工藝流程中產生的SO₂會污染空氣并形成酸雨，下列物質：①BaCl₂②品紅③石灰乳 ④O₂，用于吸收SO₂最好的是              。

Answer 1

（1）3FeS₂＋8O₂Fe₃O₄＋6SO₂；（沒配平扣1分，無高溫不扣分。）    
（2）Fe₃O₄＋8H⁺＝2Fe³⁺＋Fe²⁺＋4H₂O；（沒配平扣1分，多寫其它的離子方程式既不給分也不扣分。）
（3）Fe³⁺、Fe²⁺（各1分）； （4）Cl₂（H₂O₂等只要合理也可）；（5）③

試題分析：（1）由題意可知硫鐵礦中鐵被氧化成了Fe₃O₄，可知反應式為3FeS₂＋8O₂Fe₃O₄＋6SO₂ ；
（2）Fe₃O₄可溶解于鹽酸中，反應的離子方程式為Fe₃O₄＋8H⁺＝2Fe³⁺＋Fe²⁺＋4H₂O ；
（3）由Fe₃O₄的組成可知鐵的化合價為+2和+3；
（4）氧化劑的加入是為了把其中的+2鐵氧化成+3，只要不引入雜質即可，如Cl₂、O₃、H₂O₂ 均可；
（5）吸收尾氣SO₂ 工業上一般用堿性物質，如石灰乳。