Question

17．硫鐵礦【主要成分是二硫化亞鐵（FeS₂）】是一種重要的化工原料，常用來制備鐵、硫酸和氯化鐵，其工業(yè)流程示意圖如圖．【資料】Fe+2FeCl₃=3FeCl₂

（1）Ⅱ中反應(yīng)的化學(xué)方程式是Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O．
Ⅲ中反應(yīng)的化學(xué)方程式是3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（2）結(jié)合上述流程，所涉及的含硫的物質(zhì)中，硫元素的化合價(jià)有-1、+6、+4，如圖出現(xiàn)的含硫元素的物質(zhì)中，屬于氧化物的有SO₃、SO₂（填化學(xué)式）．
（3）若向溶液乙和丙的稀溶液中分別加入足量的甲，觀察到的現(xiàn)象不同點(diǎn)是不相同，乙中溶液由黃變淺綠，丙中有氣泡產(chǎn)生．
（4）假設(shè)轉(zhuǎn)化過程中無損失，150t含F(xiàn)eS₂80%的硫鐵礦最多可以制得硫酸的質(zhì)量為196噸．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)氧化鐵能與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水以及氧化鐵與一氧化碳反應(yīng)生成鐵和二氧化碳的過程書寫方程式即可；
（2）依據(jù)過程中涉及到的硫的化合物情況分析硫的化合價(jià)；
（3）依據(jù)反應(yīng)的具體情況分析解答；
（4）依據(jù)化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算分析解答．

解答 解：（1）II是氧化鐵和鹽酸的反應(yīng)，方程式為：Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O；由于該過程是生成鐵、氯化鐵和硫酸的過程，由圖示分析可知甲應(yīng)該是金屬鐵，所以III的反應(yīng)可以是：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（2）上述流程所涉及的物質(zhì)中含硫的物質(zhì)分別是FeS₂、SO₃、SO₂，在二硫化亞鐵中鐵元素是+2價(jià)，根據(jù)在化合物中正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零，求得硫元素化合價(jià)是-1價(jià)；在SO₃中氧元素是-2價(jià)，所以硫元素是+6價(jià)，在SO₂中氧元素顯-2價(jià)，所以硫元素顯+4價(jià)，所以化合價(jià)分別是-1、+6、+4；屬于氧化物的是SO₃、SO₂
（3）由圖示可知乙的溶液是氯化鐵，丙是硫酸溶液，鐵的放入會(huì)導(dǎo)致發(fā)生Fe+2FeCl₃=3FeCl₂，和鐵置換出硫酸中的氫從而生成氫氣的過程，所以現(xiàn)象不可能相同；
（4）假設(shè)轉(zhuǎn)化過程中無損失，則硫元素的質(zhì)量相同，故150t含F(xiàn)_eS₂80%的硫鐵礦最多可以制得硫酸的質(zhì)量是x．
    F_eS₂～2H₂SO₄
    120   196
150t×80%   x
根據(jù)：$\frac{120}{196}=\frac{150t×80%}{x}$解得x=196t
故答案為（1）Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O；3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（2）-1，+4，+6，SO₂SO₃
（3）不相同，乙中溶液由黃變淺綠，丙中有氣泡產(chǎn)生；
（4）196t．

點(diǎn)評(píng) 此題是對(duì)鐵的有關(guān)知識(shí)的考查，解題的關(guān)鍵是對(duì)鐵的冶煉、防銹以及化學(xué)用語(yǔ)的理解和掌握．