Question

【題目】以硫鐵礦(FeS2的質量分數為60%)為原料制備氯化鐵晶體(FeCl3·6H2O，270.5g·moˉ1)的工藝流程如圖所示。

請回答下列問題：

（1）為加快焙燒反應的化學反應速率，可采取的措施為_____、_____。(任寫兩條)

（2）焙燒后得到的Fe2O3在酸溶過程中發生反應的離子方程式為________。

（3）過濾操作用到的玻璃儀器有燒杯、_______、______。

（4）焙燒過程中產生的SO2可用過量的氨水進行吸收，所得溶液中溶質的名稱為_______。

（5）先向氯化鐵溶液中加適量鹽酸的目的是______，再______、______、過濾、洗滌，最終得到氯化鐵晶體。

（6）若取1kg硫鐵礦經過上述流程(鐵元素在整個流程中損失率為4%)，則可得氯化鐵晶體的質量為_______(保留一位小數)kg。

Answer 1

【答案】將礦石粉碎 提高氧氣的濃度（或升高反應的溫度） 2Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O 漏斗 玻璃棒 亞硫酸銨 抑制氯化鐵的水解 蒸發濃縮 冷卻結晶 1.3

【解析】

根據流程圖，硫鐵礦在高溫下煅燒可以得到氧化鐵和二氧化硫，將Fe2O3溶于鹽酸中，可以得到含有鐵離子的鹽溶液，將氯化鐵溶液蒸發濃縮、冷卻結晶就可以得到氯化鐵的晶體；(6)根據鐵元素守恒進行計算，據此分析解答。

(1)根據影響化學反應速率的因素可知，為加快焙燒反應的化學反應速率，可采取的措施有：將礦石粉碎，增大接觸面積、增大空氣的進入量，即提高氧氣的濃度、升高反應的溫度等，故答案為：將礦石粉碎；提高氧氣的濃度(或升高反應的溫度)；

(2)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，反應的離子方程式為2Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O，故答案為：2Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O；

(3)過濾操作用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗和玻璃棒，故答案為：漏斗；玻璃棒；

(4)SO2與過量的氨水反應生成亞硫酸銨，故答案為：亞硫酸銨；

(5)氯化鐵為強酸弱堿鹽，水解生成氫氧化鐵，先向氯化鐵溶液中加適量鹽酸可以抑制氯化鐵的水解，再蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌，最終得到氯化鐵晶體，故答案為：抑制氯化鐵的水解；蒸發濃縮；冷卻結晶；

(6)根據鐵元素守恒有，FeS2～FeCl3·6H2O，則生成的氯化鐵晶體的質量為×(1-4%)×270.5g/mol=1298.4g=1.3kg，故答案為：1.3。