Question

17．某校化学课题组探究以硫铁矿（主要成分为FeS₂）为原料制备氯化铁晶体（FeCl₃•6H₂O）的工艺，他们设计的流程如图所示，在“焙烧“过程中铁元素转 为 Fe₃O₄．下列推断正确的是（　　）

• A． “焙烧”反应中，氧化产物是SO₂，还原产物是Fe₃O₄
• B． “酸溶”时的酸可以用稀硫酸代替
• C． “过滤“后的滤液中Fe³⁺和Fe²⁺的浓度比为2：1
• D． “氧化”时的氧化剂只能选取Cl₂

Answer 1

分析 由以硫铁矿（主要成分为FeS₂）为原料制备氯化铁晶体的流程可知，在焙烧时FeS₂与氧气反应生成四氧化三铁和二氧化硫，然后四氧化三铁溶于盐酸生成氯化铁，过滤后滤液中加氧化剂氯气（或氯水等），除去混有的亚铁离子，最后结晶制备晶体，以此来解答．

解答 解：A．焙烧硫铁矿石过程中铁元素转化成了Fe₃O₄，发生3FeS₂+8O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+6SO₂，S、Fe元素的失去电子被氧化，则氧化产物是SO₂，Fe₃O₄、故A错误；
B．“酸溶”中反应的离子方程式是Fe₃O₄+8H⁺=2Fe³⁺+Fe²⁺+4H₂O，若用硫酸，最终为硫酸铁，不能制备氯化铁晶体，故B错误；
C．“过滤”后滤液中金属阳离子有Fe³⁺、Fe²⁺，由Fe₃O₄+8H⁺=2Fe³⁺+Fe²⁺+4H₂O可知滤液中Fe³⁺和Fe²⁺的浓度比为2：1，故C正确； 
D．氧化的目的是除去亚铁离子，且不引入新杂质，则“氧化”中使用的氧化剂最好是Cl₂（或H₂O₂等），故D错误；
故选C．

点评 本题考查制备实验方案的设计，为高频考点，把握制备流程中的反应、混合物分离方法为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意氧化还原反应的分析，题目难度不大．