Question

黃鐵礦主要成分是FeS₂．某硫酸廠在進(jìn)行黃鐵礦成分測(cè)定時(shí)，取0.1000g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(yīng)后，用濃度為0.02000mol/L的K₂Cr₂O₇標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗K₂Cr₂O₇溶液25.00mL．
已知：SO₂+2Fe³⁺+2H₂O=SO₄^2-+2Fe²⁺+4H⁺
Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O
（1）接觸室中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是

2SO₂+O₂

催化劑

2SO₃

．
（2）樣品中FeS₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是（假設(shè)雜質(zhì)不參加反應(yīng)）

90.00%

．
（3）每160gSO₃氣體與H₂O化合放出260.6kJ的熱量，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程是

SO₃（g）+H₂O（l）=H₂SO₄（l）；△H=-130.3kJ/mol

．
（4）煅燒10t上述黃鐵礦，理論上產(chǎn)生SO₂的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）為

3.36×10⁶

L，制得98%的硫酸質(zhì)量為

15

t．

Answer 1

分析：（1）工業(yè)制備硫酸接觸室中二氧化硫氧化為三氧化硫．
（2）根據(jù)原子守恒及電子轉(zhuǎn)移列出關(guān)系式，根據(jù)關(guān)系式計(jì)算樣品中FeS₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（3）計(jì)算每摩爾三氧化硫與水化合的反應(yīng)熱，據(jù)此書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式．
（4）根據(jù)原子守恒及列出關(guān)系式，根據(jù)關(guān)系式計(jì)算．

解答：解：（1）工業(yè)制備硫酸接觸室中二氧化硫氧化為三氧化硫，反應(yīng)方程式為2SO₂+O₂

催化劑

2SO₃．
故答案為：2SO₂+O₂

催化劑

2SO₃．
（2）令樣品中FeS₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是x，則：
        3FeS₂～6SO₂～12Fe²⁺～2Cr₂O₇^2-      
        3×120g              2mol
        0.1xg           0.025L×0.02mol/L

所以

3×120g

0.1xg

=

2mol

0.025L×0.02mol/L

 解得，x=90.00%
故答案為：90.00%．
（3）160gSO₃氣體與H₂O化合放出260.6kJ的熱量，160gSO₃氣體的物質(zhì)的量為

160g

80g/mol

=2mol，則三氧化硫與水化合的熱化學(xué)方程為SO₃（g）+H₂O（l）=H₂SO₄（l）；△H=-130.3 kJ/mol．
故答案為：SO₃（g）+H₂O（l）=H₂SO₄（l）；△H=-130.3 kJ/mol．
（4）令生成二氧化硫VL，制得98%的硫酸質(zhì)量m噸，則：
     FeS₂～～～～～2SO₂～2SO₃～2H₂SO₄   
     120g        2×22.4L     2×98g    
10×10⁶g×90.00%   VL       m×10⁶g×98%
所以V=

2×22.4×10×106×0.9

120

=3.36×10⁶；
m=

2×98×10×106×0.9

120×0.98×106

=15．
故答案為：3.36×10⁶；15．

點(diǎn)評(píng)：考查根據(jù)方程式進(jìn)行的多步計(jì)算，難度較大，根據(jù)關(guān)系式進(jìn)行計(jì)算，簡(jiǎn)化計(jì)算，清楚反應(yīng)過(guò)程尋找關(guān)系式是關(guān)鍵．