Question

【題目】以黃鐵礦（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：

請按要求回答下列問題：

（1）需將硫鐵礦粉碎再焙燒的目的是______________________________________.

（2）酸溶及后續過程中均需保持鹽酸過量,其目的是_____________、__________.

（3）尾氣主要含N2、O2、SO2和少量的CO2、H2O(g).測定尾氣中SO2含量的方案如下：

（方案甲）將標準狀況下的2.24 L尾氣緩慢通過如下裝置A中：

①C儀器的名稱是_______________,裝置C的作用是_________________________.

②實驗時先通入尾氣,再通入一定量氮氣,通過B裝置的增重來測量SO2的體積分數,請寫出該方案合理與否的理由__________________________________________.

（方案乙）將標準狀況下的2.24 L尾氣緩慢通過如下裝置D中,充分與足量試劑M反應后,再滴入過量試劑N,經過濾、洗滌、干燥、用電子天平稱得沉淀質量為0.233g.

③若試劑M、N分別是碘水、BaCl2溶液,寫出D中總反應的離子方程式： __________________.尾氣中SO2的體積分數為__________________.

④若試劑M是Ba(NO3)2溶液,不再滴加試劑N,觀察到D中生成的無色氣體在瓶口處變為紅棕色.寫出SO2和Ba(NO3)2溶液反應的離子方程式：___________________________.

Answer 1

【答案】增大反應物的接觸面積,加快反應速率 提高鐵元素的浸出率 抑制Fe3+水解 球形干燥管 防止空氣中的水蒸氣、CO2進入B裝置 該方案不合理,因為尾氣中的CO2也能被B裝置中的堿石灰吸收,導致所測SO2氣體的體積分數偏大 SO2+I2+2H2O+ Ba2+=BaSO4↓+2I－+4H+ 1.00% 3SO2+3Ba2++2NO3－+2H2O = 3BaSO4↓+2NO+4H+

【解析】

（1）需將硫鐵礦粉碎再焙燒的目的是礦石顆粒越小，與空氣的接觸面積越大，燃燒越充分。

（2）酸溶及后續過程中均需保持鹽酸過量，其目的是酸溶時可使反應充分，提高鐵元素的浸出率；氧化時鹽酸過量，可抑制Fe3+的水解。

（3）①C儀器的名稱是球形干燥管，裝置C的作用是防止空氣中的水蒸氣、CO2進入B裝置，影響SO2含量的測定。

②實驗時先通入尾氣，再通入一定量氮氣，通過B裝置的增重來測量SO2的體積分數，該方案不合理，因為尾氣中的CO2也能被堿石灰吸收。

③若試劑M、N分別是碘水、BaCl2溶液，D中發生的反應為SO2+I2+2H2O+BaCl2=BaSO4↓+2HI+2HCl，尾氣中SO2的體積分數為。

④若試劑M是Ba(NO3)2溶液，不再滴加試劑N，觀察到D中生成的無色氣體在瓶口處變為紅棕色，則瓶內生成的氣體為NO，SO2和Ba(NO3)2溶液反應的化學方程式為3SO2+3Ba(NO3)2+2H2O = 3BaSO4↓+2NO+4HNO3。

（1）需將硫鐵礦粉碎再焙燒的目的是礦石顆粒越小，與空氣的接觸面積越大，燃燒越充分。答案為：增大反應物的接觸面積，加快反應速率；

（2）酸溶及后續過程中均需保持鹽酸過量，其目的是酸溶時可使反應充分，提高鐵元素的浸出率；氧化時鹽酸過量，可抑制Fe3+的水解。答案為：提高鐵元素的浸出率；抑制Fe3+水解；

（3）①C儀器的名稱是球形干燥管，裝置C的作用是防止空氣中的水蒸氣、CO2進入B裝置，影響SO2含量的測定。答案為：球形干燥管；防止空氣中的水蒸氣、CO2進入B裝置；

②實驗時先通入尾氣，再通入一定量氮氣，通過B裝置的增重來測量SO2的體積分數，該方案不合理，因為尾氣中的CO2也能被堿石灰吸收，導致所測SO2氣體的體積分數偏大。答案為：該方案不合理，因為尾氣中的CO2也能被B裝置中的堿石灰吸收，導致所測SO2氣體的體積分數偏大；

③若試劑M、N分別是碘水、BaCl2溶液，D中發生的反應為SO2+I2+2H2O+BaCl2=BaSO4↓+2HI+2HCl，反應的離子方程式為SO2+I2+2H2O+ Ba2+=BaSO4↓+2I－+4H+；尾氣中SO2的體積分數為。答案為：SO2+I2+2H2O+ Ba2+=BaSO4↓+2I－+4H+；1.00%；

④若試劑M是Ba(NO3)2溶液，不再滴加試劑N，觀察到D中生成的無色氣體在瓶口處變為紅棕色，則瓶內生成的氣體為NO，SO2和Ba(NO3)2溶液反應的化學方程式為3SO2+3Ba(NO3)2+2H2O = 3BaSO4↓+2NO+4HNO3。答案為：3SO2+3Ba2++2NO3-+2H2O = 3BaSO4↓+2NO+4H+。