Question

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：

回答下列問(wèn)題：

（1）煅燒時(shí)粉碎硫鐵礦的目的是                                ，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為                               。

（2）酸溶及后續(xù)過(guò)程中均需保持鹽酸過(guò)量，其目的是                      。

（3）操作a為                         、過(guò)濾、洗滌、干燥，獲得FeCl₃·6 H₂O。

（4）焙燒產(chǎn)生的二氧化硫可以用來(lái)生產(chǎn)硫酸，其中利用催化氧化反應(yīng)將SO₂轉(zhuǎn)化為SO₃是一個(gè)關(guān)鍵步驟。壓強(qiáng)及溫度對(duì)SO₂轉(zhuǎn)化率的影響如下表：

壓強(qiáng)/ＫPa 溫度/℃	0.1	0.5	1	10
400	99.2%	99.6%	99.7%	99.9%
500	93.5%	96.9%	97.8%	99.3%
600	73.7%	85.8%	89.5%	96.4%

①根據(jù)表中的數(shù)據(jù)判斷該反應(yīng)的正向?qū)儆?u>          （填“放熱”或“吸熱”）反應(yīng)，理由是                                                                 。

②在400～500℃時(shí)，SO₂的催化氧化采用常壓而不是高壓，主要原因是              

                                                           ；

（5）計(jì)算每生產(chǎn)1萬(wàn)噸98％硫酸所需要含80% FeS₂的           噸（假設(shè)反應(yīng)過(guò)程中硫的利用率為90%，結(jié)果保留一位小數(shù)）。

Answer 1

（（1）增大反應(yīng)物的接觸面積，提高原料的利用率（2分）

4FeS₂+11O_{22Fe2O3+8SO2（2分）}

（2）提高鐵元素的浸出率（1分） 抑制Fe^3＋水解（1分）

（3）蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶（2分）

（4）①放熱（1分） 壓強(qiáng)一定時(shí)，溫度升高，SO₂轉(zhuǎn)化率下降，說(shuō)明升溫平衡逆向移動(dòng)，則正向放熱 （2分）

②在常壓、400～500 ⁰C時(shí)SO₂的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高，若加壓會(huì)增大對(duì)設(shè)備的要求、增大投資和能源消耗 （2分）

（5）8333.3噸 （2分）