Question

【題目】硫鐵礦又稱黃鐵礦，是生產硫酸的原料，其主要成分為FeS2。850℃～950℃時，空氣中煅燒，可能發生下列反應（設空氣中N2與O2體積比為4：1）：4FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2。

（1）含硫35%的硫鐵礦樣品（雜質不含硫），其FeS2的含量為________。

（2）設1t純凈的FeS2完全反應，產生標準狀況下SO2________m3。

（3）為使FeS2煅燒完全生成Fe2O3，工業上使用過量空氣，當空氣過量20%時，所得爐氣中SO2的體積分數為多少________。

Answer 1

【答案】 65.6% 373.3 12.7%

【解析】

試題（1）設硫鐵礦的質量是m，其中FeS2的含量為x，則＝35%，解得x＝0.656，即FeS2的含量為0.656。

（2）根據反應方程式可知1 t純凈的FeS2完全反應，產生標準狀況下SO2的物質的量是1000000g/120g·mol -1×2，在標準狀況下的體積為1000000g/120g·mol -1×2×22.4L/mol＝373333.3L＝373.3m3。

（3）設FeS2為1 mol，根據化學方程式4FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2計算完全煅燒需要的n（O2）＝2.75 mol，生成n（SO2）＝2 mol；空氣過量25%，所需空氣為：2.75mol/0.2×1.2＝16.5 mol；則SO2體積分數為：2mol÷（16.5mol+2mol-2.75mol）＝0.127。