硫鐵礦又稱黃鐵礦（主要成分FeS2，雜質(zhì)不含硫元素），是地殼中分布最廣的硫化物。因其淺黃的顏色和明亮的金屬光澤，常被誤認為是黃金，故又稱“愚人金”。
工業(yè)上硫鐵礦主要用于接觸法制造硫酸，其反應(yīng)原理為：
①FeS2與O2高溫下反應(yīng)生成SO2；
②SO2在催化劑作用下與O2反應(yīng)生成SO3；
③SO3與H2O反應(yīng)生成H2SO4．
（1）若1.00噸 SO2與O2的混合氣體中含SO2 0.40噸，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)②，有80%的SO2發(fā)生轉(zhuǎn)化，則反應(yīng)后混合氣體中SO3的質(zhì)量分數(shù)是_________。
（2）現(xiàn)用80噸硫鐵礦制硫酸，最后生產(chǎn)出100噸98%的硫酸。若反應(yīng)過程中硫元素的損失率為5%，則硫鐵礦中FeS2的質(zhì)量分數(shù)為__________________。
（3）在濃硫酸中繼續(xù)溶解SO3后所形成的液體稱發(fā)煙硫酸，其濃度通常以游離的SO3含量來表示，如20%的發(fā)煙硫酸即表示在硫酸中含有20%的SO3�，F(xiàn)有1L含SO330%的發(fā)煙硫酸（密度為1.95g/cm3），要把它稀釋成質(zhì)量分數(shù)為95%的濃硫酸，需加水約多少？（寫出計算過程）
（4）已知：850℃～900℃時，硫鐵礦在氧氣中煅燒，可能發(fā)生下列反應(yīng)：
①3FeS2＋8O2→Fe3O4＋6SO2
②4FeS2＋11O2→2Fe2O3＋8SO2    
為使FeS2煅燒完全生成Fe2O3，工業(yè)上使用過量氧氣，當氧氣過量20%時，求所得爐氣中SO2的體積分數(shù)。（寫出計算過程）
57．將480 g純凈的FeS2在氧氣中完全反應(yīng)，若所得固體中n（Fe）∶n（O）＝4∶a，此時消耗氧氣b mol，試寫出b與a的關(guān)系式_______________________。

（1）0.4或40%40%
（2）78.9%
（3）241.2g
（4）78.4%
57．b＝0.5a＋8

解析試題分析：（1）2SO2+O22SO3。n（SO2）——n（SO3）. 發(fā)生反應(yīng)的SO2質(zhì)量m（SO2）= 0.40噸×80%=0.32噸，則產(chǎn)生的SO3的質(zhì)量為80/64×0.32噸=0.4噸。故反應(yīng)后混合氣體中SO3的質(zhì)量分數(shù)是0.4÷1×100%=0.4或40%。
（2）根據(jù)元素守恒可知關(guān)系式為FeS2——2SO2——2SO3——2H2SO4。1mol FeS2可制取2mol H2SO4.即120噸FeS2若完全轉(zhuǎn)化可制取196噸純凈的硫酸。假設(shè)的硫鐵礦中FeS2的質(zhì)量分數(shù)為X，則可列比例式120:（ 2×98） =80×X（1-5%）:（ 100×98%）.解得X=78.9%。
（3）現(xiàn)有1L含SO330%的發(fā)煙硫酸（密度為1.95g/cm3），要把它稀釋成質(zhì)量分數(shù)為95%的濃硫酸，需加水約多少？m（溶液）= 1.95g/cm3×1000ml ="1950g" .m（SO3）= 1.95g/cm3×1000ml×30%=1950g="585" g.由SO3產(chǎn)生的硫酸質(zhì)量為585 g×98/80=716.6g. m（H2SO4）= 1.95g/cm3×1000ml×（1-30%）=1365g假設(shè)1L含SO330%的發(fā)煙硫酸（密度為1.95g/cm3），要把它稀釋成質(zhì)量分數(shù)為95%的濃硫酸，需加水質(zhì)量為Y，則（1950g+Y） × 95%=716.6g+1365g.解得Y=241.2g。
（4）4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2  假設(shè)反應(yīng)產(chǎn)生8摩爾的SO2，則理論上需要11摩爾的O2。由于氧氣過量20%，所以實際通入的氧氣的物質(zhì)的量為11×120%mol =13.2mol.過量的氧氣為2.2mol.在同溫同壓下，對于氣體來說氣體的體積比就是它們的物質(zhì)的量的比。故所得爐氣中SO2的體積分數(shù)8÷（8+2.2）×100%=78.4%。
57．在FeS2中n（Fe）:n（S）=1:2。480g FeS2的物質(zhì)的量為480g÷120g/mol=4mol.n（SO2）=8mol.n（Fe）=4mol。在所得固體中n（Fe）∶n（O）＝4∶a， n（Fe）=4mol所以在固體中的氧原子的物質(zhì)的量為amol.在氧化的過程中共消耗的氧氣的物質(zhì)的量為b＝0.5a＋8。
考點：考查有關(guān)硫鐵礦氧化過程的反應(yīng)原理、硫酸的制法、物質(zhì)的含量等計算的知識。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

材料是人類生存和社會發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，不同的材料功能各不相同。以下都是有關(guān)材料的內(nèi)容，試根據(jù)所給內(nèi)容回答問題。
(1)氫能是未來能源最佳選擇之一，氫能的利用涉及氫的儲存、輸運和使用。貯氫合金是解決氫的儲存等問題的重要材料。貯氫合金中最具代表的是鑭­鎳合金(LaNi5)，已知LaNi5(s)＋3H2(g)LaNi5H6(s)ΔH＝－31.77 kJ·mol－1。
鑭­鎳合金的熔點比鑭、鎳的熔點________(填“高”“低”或“介于兩者之間”)，根據(jù)反應(yīng)原理，形成LaNi5H6的化學反應(yīng)條件是________。最近有人提出可以研制出一種性能優(yōu)越的催化劑，可以大大提高貯氫合金的貯氫能力，你認為該講法可信嗎？________(填“可信”或“不可信”)，其理由是___________________________________________________。
(2)無機非金屬材料是日常生活中不可缺少的物質(zhì)，它往往具有高強度、耐高溫、耐腐蝕的特點。Si3N4就是一種重要的精細陶瓷，合成氮化硅的方法之一為：
3SiO2＋6C＋2N2Si3N4＋6CO。Si3N4屬于________晶體，在上述反應(yīng)中氧化劑為________。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

氯氣是重要的化工原料。
（1）氯氣溶于水得到氯水，氯水中存在下列反應(yīng)：Cl2＋H2O??H＋＋Cl－＋HClO，其平衡常數(shù)表達式為K＝________。
（2）工業(yè)上常用熟石灰和氯氣反應(yīng)制取漂白粉，反應(yīng)的化學方程式是____________________________。流程如下圖所示，其主要設(shè)備是氯化塔，塔從上到下分四層。將含有3%～6%水分的熟石灰從塔頂噴灑而入，氯氣從塔的最底層通入，這樣加料的目的是__________________________。處理從氯化塔中逸出氣體的方法是________。

（3）某科研小組在實驗室用較濃的KOH溶液直接吸收氯氣，研究發(fā)現(xiàn)反應(yīng)進行一段時間后開始出現(xiàn)KClO3并逐漸增多，產(chǎn)生KClO3的離子方程式是____________________________________，其原因可能是__________________，由此可知（2）中氯化塔設(shè)計為四層是為了減少生產(chǎn)中類似副反應(yīng)的發(fā)生。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

已知A、B、C、D、E、F是含有同一種元素的化合物，其中F能使紅色濕潤石蕊試紙變藍色，它們之間能發(fā)生如下反應(yīng)：
① A+H2O → B+C   ② C+F → D   ③  D+NaOH → F+E+H2O
（1）寫出它們的化學式：D_______________，F(xiàn)_______________。
（2）寫出①反應(yīng)的化學方程式：_______________________________
（3）寫出反應(yīng)③的離子方程式：___________________________。
（4）工業(yè)生產(chǎn)C的過程中有如下一步反應(yīng)：即F經(jīng)催化氧化生成B和H2O，寫出該步反應(yīng)的化學方程式：________________________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

實驗室用圖I所示的裝置制取干燥的氨氣。

（1）A處反應(yīng)的化學方程式為                                           。
（2）為收集到干燥的氨氣，導管C應(yīng)接          （填序號）。
（3）裝置B中盛裝的試劑的名稱是                     。
（4）在水槽中加入水（含酚酞），將充滿氨氣的試管倒置于放入水槽中（如圖Ⅱ所示），將拇指稍移開試管口，可觀察到的現(xiàn)象為_______________                                        。

（5）在D、E、F三種氣體收集方法中，能用于收集NO的是________（填寫序號）。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

噴泉是一種常見的自然現(xiàn)象，其產(chǎn)生的原因是存在壓強差。制取氨氣并完成噴泉實驗（圖中夾持裝置均已略去）。
（1）寫出實驗室制取氨氣的化學方程式：       _________                       。
（2）收集氨氣應(yīng)使用                              法。 
（3）要得到干燥的氨氣可選用下列                做干燥劑。

A．濃硫酸B．堿石灰C．NaOH固體D．P2O5固體
（4）用圖1裝置進行噴泉實驗，燒瓶已裝滿干燥氨氣，引發(fā)水上噴的操作是                                                               。該實驗的原理是                                                                   。

（5）如果只提供如圖2的裝置，請舉例說明引發(fā)噴泉法                      。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

用大試管收集一試管NO2氣體，倒扣在盛水的水槽里，試管內(nèi)產(chǎn)生的現(xiàn)象為    ；再往試管里通入適量氧氣，試管內(nèi)又產(chǎn)生的現(xiàn)象為                 。產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是                                                                 

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

利用石灰乳和硝酸工業(yè)的尾氣(含NO、NO2)反應(yīng)，既能凈化尾氣，又能獲得應(yīng)用廣泛的Ca(NO2)2，其部分工藝流程如下：

請回答下列問題：
（1）一定條件下，NO與NO2存在下列反應(yīng)：NO(g)＋NO2(g)  N2O3(g)，其平衡常數(shù)表達式為K=                           。
（2）上述工藝中采用氣液逆流接觸吸收(尾氣從吸收塔底部進入，石灰乳從吸收塔頂部噴淋)，其目的是                                                                  ；濾渣可循環(huán)利用，濾渣的主要成分是                  (填化學式)。
（3）該工藝需控制NO和NO2物質(zhì)的量之比接近1︰1。若n(NO)：n(NO2)＞1︰1,則會導致                            ；若n(NO)：n(NO2)＜1︰1,則會導致                            。
（4）生產(chǎn)中溶液需保持弱堿性，在酸性溶液中Ca(NO2)2會發(fā)生分解，產(chǎn)物之一是NO，其反應(yīng)的離子方程式                                           。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

（13分）直接排放氮氧化物會形成酸雨、霧霾，催化還原法和氧化吸收法師常用的處理方法。
（1）用化學方程式表示NO2形成酸雨的過程____________________________
（2）利用NH3和CH4等氣體除去煙氣中的氮氧化物。
①NH3的電子式              
②熱穩(wěn)定性 NH3      CH4（填“＞”=“<”）
③已知：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H20(l)  △H1=akJ/mol； 欲計算反應(yīng)CH4(g)+4NO(g)=CO2(g)+2H20(l)+2N2(g)的焓變 △H2則還需要查詢某反應(yīng)的焓變△H3，當反應(yīng)中各物質(zhì)的化學計量數(shù)之比為最簡整數(shù)比時，△H3=bkJ/mol，該反應(yīng)的熱化學方程式是__________________________據(jù)此計算出△H2=           kJ/mol （用含a、b的式子表示）。
（3）利用氧化法除去煙氣中的氮氧化物。首先向氮氧化物中補充氧氣，然后將混合氣體通入石灰乳中，使之轉(zhuǎn)化為硝酸鈣。已知某氮氧化物由NO和NO2組成，且n(NO)：n(NO2)=1：3.寫出氧化吸收法除去氮氧化物的化學方程式______________________________________現(xiàn)有標況下的O233.6ml，理論上可以處理該氮氧化物______ml（標準狀況下）。

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