Question

5．自來水廠常用氯氣殺菌消毒，用明礬、氯化鐵等凈化水．以硫鐵礦（主要成分是FeS₂）為原料制備氯化鐵晶體（FeCl₃•6H₂O）的流程如圖：

（1）已知“焙燒”階段就是硫鐵礦的燃燒，生成物是Fe₂O₃和SO₂，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式4FeS₂+11O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2Fe₂O₃+8SO₂，硫鐵礦進行燃燒前要將其粉碎，其目的是加快反應(yīng)速率，使反應(yīng)更充分．
（2）大量排放出的SO₂能形成酸雨，危害環(huán)境，可將含SO₂的廢氣通入氨水中，氨水的pH＞7，反應(yīng)后生成的亞硫酸銨的化學(xué)式為（NH₄）₂SO₃．
（3）流程中用30%鹽酸“酸溶”焙燒后的殘渣，寫出相關(guān)化學(xué)方程式Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O，在“酸溶”時是否可以用硫酸代替鹽酸？不可以（填“可以”或“不可以”），原因是反應(yīng)后不能生成FeCl₃，若在實驗室欲用38%（密度為1.18g/ml）的鹽酸配制30%的鹽酸，則需要的玻璃儀器有燒杯、滴管、玻璃棒、量筒等．
（4）實際上“焙燒”階段很難做到將硫鐵礦完全反應(yīng)，因“酸溶”后的混合物中有FeCl₂，將其在“氧化”階段與氯氣（Cl₂）反應(yīng)生成FeCl₃，寫出相關(guān)化學(xué)方程式2FeCl₂+Cl₂=3FeCl₃．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題中的敘述找出反應(yīng)物、生成物以及反應(yīng)條件，然后依據(jù)質(zhì)量守恒定律書寫化學(xué)方程式；
根據(jù)增大反應(yīng)物的接觸面積可以加快反應(yīng)速率進行分析；
（2）根據(jù)大量排放出的SO₂能形成酸雨，氨水是一種常見的堿分析，根據(jù)足量的二氧化硫，與氨水生成亞硫酸銨，不足量的二氧化硫，與氨水反應(yīng)生成亞硫酸氫氨進行分析；
（3）根據(jù)氧化鐵與鹽酸的反應(yīng)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式，根據(jù)硫酸和氧化鐵反應(yīng)會生成硫酸鐵進行分析；
（4）根據(jù)題中的反應(yīng)原理找出反應(yīng)物、生成物以及反應(yīng)條件，然后依據(jù)質(zhì)量守恒定律書寫化學(xué)方程式．

解答 解：（1）硫鐵礦和氧氣在點燃的條件下生成氧化鐵和二氧化硫，化學(xué)方程式為：4FeS₂+11O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2Fe₂O₃+8SO₂，增大反應(yīng)物的接觸面積可以加快反應(yīng)速率，所以硫鐵礦進行燃燒之前要將其粉碎，增大了反應(yīng)物的接觸面積，其目的是：加快反應(yīng)速率，使反應(yīng)更充分；
（2）大量排放出的SO₂能形成酸雨，氨水是一種常見的堿，氨水的pH＞7，足量的二氧化硫，與氨水生成亞硫酸銨，化學(xué)式為：（NH₄）₂SO₃；
（3）流程中需用30%的鹽酸“酸溶”焙燒后的殘渣，鹽酸和氧化鐵反應(yīng)生成氯化鐵和水，化學(xué)方程式為：2Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O，酸溶”時可改用硫酸，硫酸和氧化鐵反應(yīng)生成硫酸鐵和水，而題中需要制備氯化鐵晶體，所以不能改用硫酸，原因是：主產(chǎn)物不再是氯化鐵；
（4）通過分析題中的反應(yīng)原理，酸溶后的混合物中通入氯氣制取氯化鐵，氯氣和氯化亞鐵反應(yīng)生成氯化鐵，化學(xué)方程式為：2FeCl₂+Cl₂═2FeCl₃．
故答案為：（1）4FeS₂+11O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2Fe₂O₃+8SO₂，加快反應(yīng)速率，使反應(yīng)更充分；
（2）酸雨，＞，（NH₄）₂SO₃；
（3）Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O，不可以，反應(yīng)后不能生成FeCl₃；玻璃棒，量筒；
（4）2FeCl₂+Cl₂=3FeCl₃．

點評 在解此類題時，首先分析題中的反應(yīng)原理，然后找出對應(yīng)的學(xué)過的知識點，然后結(jié)合題中所給的知識進行分析解答．