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(xù)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(fā)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(tài)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(fā)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(xù)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(fā)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(fā)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．