Question

以硫鐵礦（主要成分為FeS₂）為原料制備氯化鐵晶體（FeCl₃·6H₂O）的工藝流程如下：

回答下列問題：
（1）在一定條件下，SO₂轉化為SO₃的反應為2SO₂（g）＋O₂（g）??2SO₃（g），該反應的平衡常數表達式為K＝________；過量的SO₂與NaOH溶液反應的化學方程式為
_____________________________________________________________。
（2）酸溶及后續過程中均需保持鹽酸過量，其目的是________、________。
（3）通氯氣氧化時，發生的主要反應的離子方程式為____________；該過程產生的尾氣可用堿溶液吸收，尾氣中污染空氣的氣體為________（寫化學式）。

Answer 1

（1）　SO₂＋NaOH=NaHSO₃
（2）提高鐵元素的浸出率　抑制Fe^3＋水解
（3）Cl₂＋2Fe^2＋=2Cl^－＋2Fe^3＋　Cl₂、HCl

（1）化學平衡常數為生成物的濃度冪之積與反應物的濃度冪之積的比，故該反應的K＝；過量二氧化硫與NaOH溶液反應生成亞硫酸氫鈉：NaOH＋SO₂=NaHSO₃；（2）酸溶時保持鹽酸過量是為了使鐵的化合物充分溶解，轉化為離子，后續過程保持酸過量是為了抑制Fe^3＋水解；（3）氯氣氧化亞鐵離子生成三價鐵離子和氯離子；（4）尾氣中含未反應的氯氣和揮發出HCl。