Question

某课题组研究以硫铁矿（主要成分为FeS₂）为原料制备氯化铁晶体（FeCl₃?6H₂O）的工艺，其设计的流程如图：

回答下列问题：
（1）已知在焙烧硫铁矿石过程中铁元素转化成了Fe₃O₄，则该反应的化学方程式是

 

；
（2）“酸溶”中反应的离子方程式是

 

；
（3）“过滤”后滤液中金属阳离子有

 

；
（4）“氧化”中使用的氧化剂最好是

 

．

Answer 1

考点：制备实验方案的设计

专题：实验设计题

分析：由以硫铁矿（主要成分为FeS₂）为原料制备氯化铁晶体的流程可知，在焙烧时FeS₂与氧气反应生成四氧化三铁和二氧化硫，然后四氧化三铁溶于盐酸生成氯化铁，过滤后滤液中加氧化剂氯气（或氯水等），除去混有的亚铁离子，最后结晶制备晶体，以此来解答．

解答： 解：由以硫铁矿（主要成分为FeS₂）为原料制备氯化铁晶体的流程可知，在焙烧时FeS₂与氧气反应生成四氧化三铁和二氧化硫，然后四氧化三铁溶于盐酸生成氯化铁，过滤后滤液中加氧化剂氯气（或氯水等），除去混有的亚铁离子，最后结晶制备晶体，
（1）焙烧硫铁矿石过程中铁元素转化成了Fe₃O₄，则该反应的化学方程式是3FeS₂+8O₂

高温  .

Fe₃O₄+6SO₂，故答案为：3FeS₂+8O₂

高温  .

Fe₃O₄+6SO₂；
（2）“酸溶”中反应的离子方程式是Fe₃O₄+8H⁺=2Fe³⁺+Fe²⁺+4H₂O，故答案为：Fe₃O₄+8H⁺=2Fe³⁺+Fe²⁺+4H₂O；
（3）由（2）可知“过滤”后滤液中金属阳离子有Fe³⁺、Fe²⁺，故答案为：Fe³⁺、Fe²⁺； 
（4）由（3）可知，氧化的目的是除去亚铁离子，且不引入新杂质，则“氧化”中使用的氧化剂最好是Cl₂（或H₂O₂等），故答案为：Cl₂（或H₂O₂等）．

点评：本题考查制备实验方案的设计，为高频考点，把握制备流程中的反应、混合物分离方法为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意氧化还原反应的分析，题目难度不大．