Question

【题目】利用硫铁矿（主要成分FeS2）生产硫酸和绿矾（FeSO4·7H2O）的工业流程示意图如下：

（1）沸腾炉中，硫铁矿进行粉碎处理的目的是 。

（2）接触室中，发生的主要反应是SO2与O2的反应，其化学方程式是 。

（3）反应釜中，烧渣经过反应转化为溶液I和固体。

① 烧渣中的FeS在反应中做 剂（填“氧化”或“还原”）。

② 溶液I中所含溶质的化学式是 。

（4）操作a的主要步骤是：加热浓缩、 、过滤洗涤。

（5）流程中，固体X可以选择硫铁矿（FeS2）或 ；当固体X为硫铁矿（FeS2）时，将溶液I与固体X发生反应的离子方程式补充完整：

FeS2+ + ===Fe2++SO42-+

Answer 1

【答案】（1）增大反应物的接触面积，提高化学反应速率

（2）2SO2+O22SO3

（3）①还原（1分）②Fe2（SO4）3H2SO4（每个1分）（4）冷却结晶

（5）铁粉（或Fe）（1分）FeS2+14Fe3++8H2O＝15Fe2++2SO42－+16H+

【解析】

试题分析：（1）沸腾炉中，硫铁矿进行粉碎处理的目的是增大反应物的接触面积，提高化学反应速率。

（2）接触室中，发生的主要反应是SO2与O2的反应，其化学方程式是2SO2+O22SO3。

（3）①反应中S元素化合价从—2价升高到0价，失去单质，所以烧渣中的FeS在反应中做还原剂。②由于通入氧气，因此溶液I中所含溶质的化学式是Fe2（SO4）3，又因为硫酸过量，因此还有H2SO4。

（4）操作a的主要步骤是：加热浓缩、冷却结晶、过滤洗涤。

（5）由于最终要得到硫酸亚铁，所以需要铁粉把硫酸铁还原为硫酸亚铁；S元素化合价从—1价升高到＋6价，失去7个电子，而铁元素化合价从＋3价降低到＋2价，得到1个电子，因此根据电子得失守恒可知反应的方程式为FeS2+14Fe3++8H2O＝15Fe2++2SO42－+16H+。