Question

5．自来水厂常用氯气杀菌消毒，用明矾、氯化铁等净化水．以硫铁矿（主要成分是FeS₂）为原料制备氯化铁晶体（FeCl₃•6H₂O）的流程如图：

（1）已知“焙烧”阶段就是硫铁矿的燃烧，生成物是Fe₂O₃和SO₂，写出该反应的化学方程式4FeS₂+11O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2Fe₂O₃+8SO₂，硫铁矿进行燃烧前要将其粉碎，其目的是加快反应速率，使反应更充分．
（2）大量排放出的SO₂能形成酸雨，危害环境，可将含SO₂的废气通入氨水中，氨水的pH＞7，反应后生成的亚硫酸铵的化学式为（NH₄）₂SO₃．
（3）流程中用30%盐酸“酸溶”焙烧后的残渣，写出相关化学方程式Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O，在“酸溶”时是否可以用硫酸代替盐酸？不可以（填“可以”或“不可以”），原因是反应后不能生成FeCl₃，若在实验室欲用38%（密度为1.18g/ml）的盐酸配制30%的盐酸，则需要的玻璃仪器有烧杯、滴管、玻璃棒、量筒等．
（4）实际上“焙烧”阶段很难做到将硫铁矿完全反应，因“酸溶”后的混合物中有FeCl₂，将其在“氧化”阶段与氯气（Cl₂）反应生成FeCl₃，写出相关化学方程式2FeCl₂+Cl₂=3FeCl₃．

Answer 1

分析 （1）根据题中的叙述找出反应物、生成物以及反应条件，然后依据质量守恒定律书写化学方程式；
根据增大反应物的接触面积可以加快反应速率进行分析；
（2）根据大量排放出的SO₂能形成酸雨，氨水是一种常见的碱分析，根据足量的二氧化硫，与氨水生成亚硫酸铵，不足量的二氧化硫，与氨水反应生成亚硫酸氢氨进行分析；
（3）根据氧化铁与盐酸的反应写出反应的化学方程式，根据硫酸和氧化铁反应会生成硫酸铁进行分析；
（4）根据题中的反应原理找出反应物、生成物以及反应条件，然后依据质量守恒定律书写化学方程式．

解答 解：（1）硫铁矿和氧气在点燃的条件下生成氧化铁和二氧化硫，化学方程式为：4FeS₂+11O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2Fe₂O₃+8SO₂，增大反应物的接触面积可以加快反应速率，所以硫铁矿进行燃烧之前要将其粉碎，增大了反应物的接触面积，其目的是：加快反应速率，使反应更充分；
（2）大量排放出的SO₂能形成酸雨，氨水是一种常见的碱，氨水的pH＞7，足量的二氧化硫，与氨水生成亚硫酸铵，化学式为：（NH₄）₂SO₃；
（3）流程中需用30%的盐酸“酸溶”焙烧后的残渣，盐酸和氧化铁反应生成氯化铁和水，化学方程式为：2Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O，酸溶”时可改用硫酸，硫酸和氧化铁反应生成硫酸铁和水，而题中需要制备氯化铁晶体，所以不能改用硫酸，原因是：主产物不再是氯化铁；
（4）通过分析题中的反应原理，酸溶后的混合物中通入氯气制取氯化铁，氯气和氯化亚铁反应生成氯化铁，化学方程式为：2FeCl₂+Cl₂═2FeCl₃．
故答案为：（1）4FeS₂+11O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2Fe₂O₃+8SO₂，加快反应速率，使反应更充分；
（2）酸雨，＞，（NH₄）₂SO₃；
（3）Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O，不可以，反应后不能生成FeCl₃；玻璃棒，量筒；
（4）2FeCl₂+Cl₂=3FeCl₃．

点评 在解此类题时，首先分析题中的反应原理，然后找出对应的学过的知识点，然后结合题中所给的知识进行分析解答．