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中反應的化學方程式是Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O．
Ⅲ中反應的化學方程式是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)象不同點是不相同，乙中溶液由黃變淺綠，丙中有氣泡產(chǎn)生．
（4）假設轉(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生成氯化鐵和水以及氧化鐵與一氧化碳反應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；
（3）依據(jù)反應的具體情況分析解答；
（4）依據(jù)化學方程式的有關計算分析解答．

解答 解：（1）II是氧化鐵和鹽酸的反應，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該是金屬鐵，所以III的反應可以是：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（2）上述流程所涉及的物質(zhì)中含硫的物質(zhì)分別是FeS₂、SO₃、SO₂，在二硫化亞鐵中鐵元素是+2價，根據(jù)在化合物中正負化合價代數(shù)和為零，求得硫元素化合價是-1價；在SO₃中氧元素是-2價，所以硫元素是+6價，在SO₂中氧元素顯-2價，所以硫元素顯+4價，所以化合價分別是-1、+6、+4；屬于氧化物的是SO₃、SO₂
（3）由圖示可知乙的溶液是氯化鐵，丙是硫酸溶液，鐵的放入會導致發(fā)生Fe+2FeCl₃=3FeCl₂，和鐵置換出硫酸中的氫從而生成氫氣的過程，所以現(xiàn)象不可能相同；
（4）假設轉(zhuǎn)化過程中無損失，則硫元素的質(zhì)量相同，故150t含F(xiàn)_eS₂80%的硫鐵礦最多可以制得硫酸的質(zhì)量是x．
    F_eS₂～2H₂SO₄
    120   196
150t×80%   x
根據(jù)：$\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．

點評 此題是對鐵的有關知識的考查，解題的關鍵是對鐵的冶煉、防銹以及化學用語的理解和掌握．