Question

【題目】利用硫鐵礦（主要成分FeS2）生產(chǎn)硫酸和綠礬（FeSO4·7H2O）的工業(yè)流程示意圖如下：

（1）沸騰爐中，硫鐵礦進(jìn)行粉碎處理的目的是 。

（2）接觸室中，發(fā)生的主要反應(yīng)是SO2與O2的反應(yīng)，其化學(xué)方程式是 。

（3）反應(yīng)釜中，燒渣經(jīng)過反應(yīng)轉(zhuǎn)化為溶液I和固體。

① 燒渣中的FeS在反應(yīng)中做 劑（填“氧化”或“還原”）。

② 溶液I中所含溶質(zhì)的化學(xué)式是 。

（4）操作a的主要步驟是：加熱濃縮、 、過濾洗滌。

（5）流程中，固體X可以選擇硫鐵礦（FeS2）或 ；當(dāng)固體X為硫鐵礦（FeS2）時(shí)，將溶液I與固體X發(fā)生反應(yīng)的離子方程式補(bǔ)充完整：

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

Answer 1

【答案】（1）增大反應(yīng)物的接觸面積，提高化學(xué)反應(yīng)速率

（2）2SO2+O22SO3

（3）①還原（1分）②Fe2（SO4）3H2SO4（每個1分）（4）冷卻結(jié)晶

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

【解析】

試題分析：（1）沸騰爐中，硫鐵礦進(jìn)行粉碎處理的目的是增大反應(yīng)物的接觸面積，提高化學(xué)反應(yīng)速率。

（2）接觸室中，發(fā)生的主要反應(yīng)是SO2與O2的反應(yīng)，其化學(xué)方程式是2SO2+O22SO3。

（3）①反應(yīng)中S元素化合價(jià)從—2價(jià)升高到0價(jià)，失去單質(zhì)，所以燒渣中的FeS在反應(yīng)中做還原劑。②由于通入氧氣，因此溶液I中所含溶質(zhì)的化學(xué)式是Fe2（SO4）3，又因?yàn)榱蛩徇^量，因此還有H2SO4。

（4）操作a的主要步驟是：加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌。

（5）由于最終要得到硫酸亞鐵，所以需要鐵粉把硫酸鐵還原為硫酸亞鐵；S元素化合價(jià)從—1價(jià)升高到＋6價(jià)，失去7個電子，而鐵元素化合價(jià)從＋3價(jià)降低到＋2價(jià)，得到1個電子，因此根據(jù)電子得失守恒可知反應(yīng)的方程式為FeS2+14Fe3++8H2O＝15Fe2++2SO42－+16H+。