Question

【题目】以硫铁矿（主要成分为FeS2）为原料制备氯化铁晶体（FeCl3·6H2O）的工艺流程如下：

（1）回答下列问题：在一定条件下，SO2转化为SO3的反应为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，该反应的平衡常数表达式为K=______；过量的SO2与NaOH溶液反应生成亚硫酸氢钠，请解释亚硫酸氢钠溶液呈酸性的原因____。

（2）酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量，其目的分别是____、_____。

（3）加热FeCl3·6H2O晶体，得到无水FeCl3需在干燥的HCl气流中进行，否则得到的产物为____。

（4）自来水厂同时用氯气和绿矾（FeSO4·7H2O）进行消毒、净化水，其原理是（用离子方程式表示）___________，__________，和Fe3++3H2OFe(OH)3（胶体）+3H+。

Answer 1

【答案】 HSO3-的电离程度大于水解程度 提高铁元素的浸出率 抑制Fe3+水解 Fe(OH)3（Fe2O3或Fe(OH)3或Fe2O3） Cl2+H2OHClO＋H++Cl- Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+

【解析】

（1）在一定条件下，SO2转化为SO3的反应为2SO2+O22SO3，该反应的平衡常数表达式为K=；

过量的SO2与NaOH溶液反应的化学方程式为：SO2+NaOH=NaHSO3，HSO3-的电离程度大于水解程度，溶液呈酸性；

（2）酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量，其目的是使氧化铁溶解为氯化铁，抑制铁离子的水解；

故答案为：提高铁元素的浸出率；抑制Fe3+水解；

（3）加热FeCl3·6H2O晶体，得到无水FeCl3需在干燥的HCl气流中进行，否则FeCl3会发生水解反应，即3Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，且盐酸易挥发，若灼烧则Fe(OH)3分解生成Fe2O3，故最后得到的产物为Fe(OH)3（Fe2O3或Fe(OH)3或Fe2O3）；

（4）自来水厂同时用氯气和绿矾（FeSO4·7H2O）进行消毒、净化水，其原理是Cl2+H2OHClO＋H++Cl-，Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+，和Fe3++3H2OFe(OH)3（胶体）+3H+。