Question

2．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，其设计的流程如下：

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3FeS₂+8O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+6SO₂；
（2）“酸溶”中反应的离子方程式为Fe₃O₄+8H⁺=2Fe³⁺+Fe²⁺+4H₂O；
（3）“过滤”后滤液中金属阳离子有Fe³⁺、Fe²⁺；
（4）“氧化”中使用的氧化剂最好是Cl₂（或H₂O₂等）；
（5）该工艺流程中产生的SO₂会污染空气并形成酸雨，下列物质：①BaCl₂ ②品红③石灰乳 ④O₂，用于吸收SO₂最好的是③．

Answer 1

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，以此解答该题．

解答 解：（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$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+6SO₂，故答案为：3FeS₂+8O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$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）；
（5）工业一般用石灰乳吸收二氧化硫，以此可制备脱硫石膏，二氧化硫与氯化钡不反应，而品红只能用于检验，故答案为：③．

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．