黃鐵礦主要成分是FeS2 。某硫酸廠在進行黃鐵礦成分測定時，取0.1000 g樣品在空氣中充分灼燒，將生成的SO2氣體與足量Fe2(SO4)3溶液完全反應后，用濃度為0.02000 mol／L的K2Cr2O7標準溶液滴定至終點，消耗K2Cr2O7溶液25.00 mL 。

已知：SO2 + 2Fe3＋ + 2H2O == SO2－ + 2Fe2＋ + 4H＋

      Cr2O + 6 Fe2＋ + 14 H＋ == 2 Cr3＋ + 6 Fe3＋ + 7 H2O

⑴.樣品中FeS2的質量分數(shù)是（假設雜質不參加反應）________________。

⑵.若灼燒6 g FeS2產(chǎn)生的SO2全部轉化為SO3氣體時放出9.83 kJ熱量，產(chǎn)生的SO3與水全部化合生成H2SO4 ，放出13.03 kJ熱量，寫出SO3氣體轉化為H2SO4的熱化學方程式：____________________________________。

⑶.煅燒10 t上述黃鐵礦，理論上產(chǎn)生SO2的體積（標準狀況）為_______________L，制得98％的硫酸質量為__________ t ，SO2全部轉化為H2SO4時放出的熱量是_______ kJ。

 

【答案】

90.00％ ；⑵.SO3（g） + H2O⑴ == H2SO4⑴；△H == －130.3 kJ/mol

⑶.3.36 × 106 ；15 ；3．43×107 

【解析】（1）黃鐵礦灼燒反應：4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2，結合所給反應可得到：

3FeS2 ～6SO2 ～ 12Fe3＋～12Fe2＋ ～2Cr2O

3×120g                           2mol

m                                  0.02×0.025

推得m=0.09g，故樣品中FeS2的質量分數(shù)是90.00％

（2）FeS2 ～2SO2～2SO3

6/120 mol           0.1mol，故1 molSO3與水全部化合生成H2SO4放出的熱量為130.3 kJ，所以SO3氣體轉化為H2SO4的熱化學方程式為：

SO3（g） + H2O⑴ == H2SO4⑴；△H == －130.3 kJ/mol

（3）FeS2     ～    2SO2  ～  2SO3～2 H2SO4  ～    2△H

     120g          44.8L             2×98g     2×130.3kJ

10×106 ×90%g       V         m×106×98％       Q

可得出V=3.36 × 106 L；m=15t ；Q=3．43×107kJ

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

（2012?淄博一模）鐵黃是一種重要的顏料，化學式為Fe2O3?xH2O，廣泛用于涂料、橡膠、塑料、文教用品等工業(yè)．實驗室模擬工業(yè)利用硫酸渣（含F(xiàn)e2O3及少量的CaO、MgO等）和黃鐵礦粉（主要成分為FeS2）制備鐵黃的流程如圖：

（1）操作Ⅰ與操作Ⅱ中都用到玻璃棒，玻璃棒在兩種操作中的作用分別是
攪拌加速溶解（或攪拌加速反應）
攪拌加速溶解（或攪拌加速反應）
、
引流
引流
．
（2）試劑a最好選用
空氣
空氣
（供選擇使用的有：鋁粉、空氣、濃HNO3）；其作用是
作氧化劑，將Fe2+氧化為Fe3+
作氧化劑，將Fe2+氧化為Fe3+
．
（3）上述步驟中需用到氨氣．下列裝置可用于實驗室制氨氣的是
bd
bd
（填序號）．

（4）檢驗溶液Z中含有N
H
+
4
的方法是
取少量溶液Z置于試管中，滴加過量濃NaOH溶液并微熱，將濕潤的紅色石蕊試紙靠近試管口，試紙變藍色，證明含有NH4+
取少量溶液Z置于試管中，滴加過量濃NaOH溶液并微熱，將濕潤的紅色石蕊試紙靠近試管口，試紙變藍色，證明含有NH4+
．
（5）查閱資料知，在不同溫度下Fe2O3被CO還原，產(chǎn)物可能為Fe3O4、FeO或Fe，固體質量與反應溫度的關系如下圖所示．

根據(jù)圖象推斷670℃時Fe2O3還原產(chǎn)物的化學式為
FeO
FeO
，并設計一個簡單的實驗，證明該還原產(chǎn)物的成分（簡述實驗操作、現(xiàn)象和結論）．
取少量還原產(chǎn)物置于試管中，加入過量稀硫酸（或稀鹽酸），固體完全溶解且無氣泡產(chǎn)生；再向其中滴加KSCN溶液，溶液不變色；最后滴加H2O2溶液，溶液變紅色，證明還原產(chǎn)物為FeO．
取少量還原產(chǎn)物置于試管中，加入過量稀硫酸（或稀鹽酸），固體完全溶解且無氣泡產(chǎn)生；再向其中滴加KSCN溶液，溶液不變色；最后滴加H2O2溶液，溶液變紅色，證明還原產(chǎn)物為FeO．
．儀器自選．可供選擇的試劑：稀H2SO4、稀鹽酸、H2O2溶液、NaOH溶液、KSCN溶液．

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科目：高中化學 來源：2012屆浙江省杭州十四中高三5月模擬測試理科綜合化學試卷（帶解析） 題型：填空題

（14分）鐵是一種過渡元素，金屬鐵是最常用的金屬。請回答下列各題：
（1）生鐵中含有一種鐵碳化合物(Fe3C)，在足量的空氣中高溫煅燒，生成有磁性的固體和能使澄清石灰水變渾濁的氣體，該反應的化學方程式為                     。上述反應生成的磁性固體能溶于過量鹽酸，該反應的離子方程式為                  。
（2）在Fe2+、Fe3+的催化作用下，可實現(xiàn)2SO2+O2+2H2O=2H2SO4的轉化。已知，含SO2的廢氣通入Fe2+、Fe3+的溶液時，其中一個反應的離子方程式為4Fe2+ + O2+ 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O，則另一反應的離子方程式為                        。
（3）硫酸廠用煅燒黃鐵礦（FeS2）來制取硫酸，實驗室利用硫酸廠燒渣（主要成分是Fe2O3及少量FeS、SiO2）制綠礬。利用燒渣制綠礬的過程如下：
  
①燒渣溶于稀H2SO4過程中，有單質硫生成，寫出該反應的離子方程式（只寫生成S的反應式，其他反應無需寫出）                                。
②向溶液X中加入足量鐵屑的目的是                              。
③可用硫酸酸化的 KMnO4溶液通過滴定法測定綠礬產(chǎn)品中FeSO4含量，滴定時發(fā)生反應的離子方程式為                              。
（4）已知Fe(OH)3的溶度積常數(shù)Ksp＝1.1×10-36。室溫時在FeCl3溶液中滴加NaOH溶液，當溶液pH=3時，通過計算說明Fe3+是否沉淀完全                 。
（提示：當某離子濃度小于1.0×10-5 mol?L-1時可以認為該離子沉淀完全了）

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科目：高中化學 來源：2013-2014學年上海市閘北區(qū)高三上學期期末考試化學試卷（解析版） 題型：填空題

硫鐵礦又稱黃鐵礦（主要成分FeS2，雜質不含硫元素），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，其反應原理為：

①FeS2與O2高溫下反應生成SO2；

②SO2在催化劑作用下與O2反應生成SO3；

③SO3與H2O反應生成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②，有80%的SO2發(fā)生轉化，則反應后混合氣體中SO3的質量分數(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。若反應過程中硫元素的損失率為5%，則硫鐵礦中FeS2的質量分數(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。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：

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，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的關系式_______________________。

 

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科目：高中化學 來源：2011-2012學年浙江省高三5月模擬測試理科綜合化學試卷（解析版） 題型：填空題

（14分）鐵是一種過渡元素，金屬鐵是最常用的金屬。請回答下列各題：

（1）生鐵中含有一種鐵碳化合物(Fe3C)，在足量的空氣中高溫煅燒，生成有磁性的固體和能使澄清石灰水變渾濁的氣體，該反應的化學方程式為                      。上述反應生成的磁性固體能溶于過量鹽酸，該反應的離子方程式為                   。

（2）在Fe2+、Fe3+的催化作用下，可實現(xiàn)2SO2+O2+2H2O=2H2SO4的轉化。已知，含SO2的廢氣通入Fe2+、Fe3+的溶液時，其中一個反應的離子方程式為4Fe2+ + O2+ 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O，則另一反應的離子方程式為                         。

（3）硫酸廠用煅燒黃鐵礦（FeS2）來制取硫酸，實驗室利用硫酸廠燒渣（主要成分是Fe2O3及少量FeS、SiO2）制綠礬。利用燒渣制綠礬的過程如下：

  

①燒渣溶于稀H2SO4過程中，有單質硫生成，寫出該反應的離子方程式（只寫生成S的反應式，其他反應無需寫出）                                 。

②向溶液X中加入足量鐵屑的目的是                               。

③可用硫酸酸化的 KMnO4溶液通過滴定法測定綠礬產(chǎn)品中FeSO4含量，滴定時發(fā)生反應的離子方程式為                               。

（4）已知Fe(OH)3的溶度積常數(shù)Ksp＝1.1×10-36。室溫時在FeCl3溶液中滴加NaOH溶液，當溶液pH=3時，通過計算說明Fe3+是否沉淀完全                  。

（提示：當某離子濃度小于1.0×10-5 mol•L-1時可以認為該離子沉淀完全了）

 

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科目：高中化學 來源： 題型：

鐵是一種過渡元素，金屬鐵是最常用的金屬。請回答下列各題：

（1）生鐵中含有一種鐵碳化合物（Fe3C），在足量的空氣中高溫煅燒，生成有磁性的固體和能使澄清石灰水變渾濁的氣體，該反應的化學方程式為                      。上述反應生成的磁性固體能溶于過量鹽酸，該反應的離子方程式為                   。

（2）在Fe2+、Fe3+的催化作用下，可實現(xiàn)2SO2+O2+2H2O=2H2SO4的轉化。已知，含SO2的廢氣通入Fe2+、Fe3+的溶液時，其中一個反應的離子方程式為4Fe2+ + O2+ 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O，則另一反應的離子方程式為                         。

（3）硫酸廠用煅燒黃鐵礦（FeS2）來制取硫酸，實驗室利用硫酸廠燒渣（主要成分是Fe2O3及少量FeS、SiO2）制綠礬。利用燒渣制綠礬的過程如下：

①燒渣溶于稀H2SO4過程中，有單質硫生成，寫出該反應的離子方程式（只寫生成S的反應式，其他反應無需寫出）                                 。

②向溶液X中加入足量鐵屑的目的是                               。

③可用硫酸酸化的 KMnO4溶液通過滴定法測定綠礬產(chǎn)品中FeSO4含量，滴定時發(fā)生反應的離子方程式為                               。

（4）已知Fe（OH）3的溶度積常數(shù)Ksp＝1．1×10-36。室溫時在FeCl3溶液中滴加NaOH溶液，當溶液pH=3時，通過計算說明Fe3+是否沉淀完全                  。

       （提示：當某離子濃度小于1．0×10-5 mol•L-1時可以認為該離子沉淀完全了）

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