Question

【題目】以硫鐵礦（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：

（1）回答下列問題：在一定條件下，SO2轉化為SO3的反應為2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，該反應的平衡常數表達式為K=______；過量的SO2與NaOH溶液反應生成亞硫酸氫鈉，請解釋亞硫酸氫鈉溶液呈酸性的原因____。

（2）酸溶及后續過程中均需保持鹽酸過量，其目的分別是____、_____。

（3）加熱FeCl3·6H2O晶體，得到無水FeCl3需在干燥的HCl氣流中進行，否則得到的產物為____。

（4）自來水廠同時用氯氣和綠礬（FeSO4·7H2O）進行消毒、凈化水，其原理是（用離子方程式表示）___________，__________，和Fe3++3H2OFe(OH)3（膠體）+3H+。

Answer 1

【答案】 HSO3-的電離程度大于水解程度 提高鐵元素的浸出率 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）在一定條件下，SO2轉化為SO3的反應為2SO2+O22SO3，該反應的平衡常數表達式為K=；

過量的SO2與NaOH溶液反應的化學方程式為：SO2+NaOH=NaHSO3，HSO3-的電離程度大于水解程度，溶液呈酸性；

（2）酸溶及后續過程中均需保持鹽酸過量，其目的是使氧化鐵溶解為氯化鐵，抑制鐵離子的水解；

故答案為：提高鐵元素的浸出率；抑制Fe3+水解；

（3）加熱FeCl3·6H2O晶體，得到無水FeCl3需在干燥的HCl氣流中進行，否則FeCl3會發生水解反應，即3Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，且鹽酸易揮發，若灼燒則Fe(OH)3分解生成Fe2O3，故最后得到的產物為Fe(OH)3（Fe2O3或Fe(OH)3或Fe2O3）；

（4）自來水廠同時用氯氣和綠礬（FeSO4·7H2O）進行消毒、凈化水，其原理是Cl2+H2OHClO＋H++Cl-，Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+，和Fe3++3H2OFe(OH)3（膠體）+3H+。