Question

【題目】黃鐵礦(主要成分為FeS2，雜質(zhì)不含硫元素)是我國大多數(shù)硫酸廠制取硫酸的主要原料。現(xiàn)以黃鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸，工藝流程如圖所示

（查閱資料）

(1) 接觸室中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為________________。現(xiàn)將100g98%濃硫酸稀釋成質(zhì)量分數(shù)為10%的硫酸,需要水的質(zhì)量是________g,稀釋時,應(yīng)將______沿燒杯內(nèi)壁慢慢注入燒杯內(nèi)液體中，并用玻璃棒不斷攪拌。硫酸是一種重要的化工產(chǎn)，用途十分廣泛,請寫出稀硫酸的一種用途____________。

(2) 依據(jù)生產(chǎn)硫酸的工藝流程圖,下列說法正確的是_____________(填字母).

A.為使黃鐵礦充分燃燒,需將其粉碎 B.催化劑能夠提高SO2的反應(yīng)速率和產(chǎn)量

C.SO2可作為生產(chǎn)硫酸的原料再利用 D.沸騰爐排出的礦渣可供煉鐵.

(3) 化學興趣活動小組稱取1.6g黃鐵礦樣品放入如下圖所示裝置(夾持和加熱裝置省略)的石英管中，從a處不斷地緩緩通入空氣，高溫灼燒石英管中的黃鐵礦樣品至反應(yīng)完全，最終B錐形瓶中增重1.28g.

①A中NaOH溶液的作用____________________________。

②計算該黃鐵礦中FeS2的質(zhì)量分數(shù)___________。(假設(shè)每步反應(yīng)均完全)

Answer 1

【答案】 2SO2＋O22SO3 880 濃硫酸 除鐵銹、精煉石油等 ACD 除去進入裝置內(nèi)空氣中的CO2 75%

【解析】根據(jù)所學知識和題中信息知，(1) 接觸室中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為2SO2＋O22SO3。現(xiàn)將100g98%濃硫酸稀釋成質(zhì)量分數(shù)為10%的硫酸,需要水的質(zhì)量是∶100g×98%＝10%×﹙100g＋x﹚，x＝880g。稀釋時,應(yīng)將濃硫酸沿燒杯內(nèi)壁慢慢注入燒杯內(nèi)液體中，并用玻璃棒不斷攪拌。硫酸是一種重要的化工產(chǎn)，用途十分廣泛,稀硫酸的一種用途是除鐵銹、精煉石油等。(2)由題中信息知，A、為使黃鐵礦充分燃燒,需將其粉碎，增大反應(yīng)的接觸面積，故A正確；B、催化劑能夠提高SO2的反應(yīng)速率，但不會提高產(chǎn)量，故B錯誤；C、SO2可作為生產(chǎn)硫酸的原料再利用，既環(huán)保，又節(jié)約了資源，故C正確；D、沸騰爐排出的礦渣可供煉鐵，礦渣中含有鐵元素，故D正確。(3) ①A中NaOH溶液的作用是除去進入裝置內(nèi)空氣中的CO2，CO2與NaOH溶液反應(yīng)生成碳酸鈉。②根據(jù)質(zhì)量守恒定律知生成二氧化硫質(zhì)量是1.28g。解∶設(shè)黃鐵礦中FeS2的質(zhì)量分數(shù)為x

4FeS2 ＋11O2 2Fe2O3 ＋8SO2

480 512

1.6g×x 1.28g

＝ ,x＝75%。

答∶①A中NaOH溶液的作用是除去進入裝置內(nèi)空氣中的CO2。②該黃鐵礦中FeS2的質(zhì)量分數(shù)是75%。

點睛∶濃硫酸密度比水大，稀釋，放熱，一定要把濃硫酸倒入水中。硫酸是一種重要的化工產(chǎn)，用途十分廣泛,稀硫酸的一種用途是除鐵銹、精煉石油等。