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        1. 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0.1000g樣品在空氣中充分灼燒,將生成的SO2氣體與足量Fe2(SO43溶液完全反應后,用濃度為0.02000mol/L的K2Cr2O7標準溶液滴定至終點,消耗K2Cr2O7溶液25.00mL.
          已知:SO2+2Fe3++2H2O=SO42-+2Fe2++4H+
          Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
          (1)接觸室中發(fā)生反應的化學方程式是
          2SO2+O2
          催化劑
          2SO3
          2SO2+O2
          催化劑
          2SO3

          (2)樣品中FeS2的質(zhì)量分數(shù)是(假設雜質(zhì)不參加反應)
          90.00%
          90.00%

          (3)每160gSO3氣體與H2O化合放出260.6kJ的熱量,該反應的熱化學方程是
          SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l);△H=-130.3kJ/mol
          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(標準狀況)為
          3.36×106
          3.36×106
          L,制得98%的硫酸質(zhì)量為
          15
          15
          t.
          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)原子守恒及電子轉移列出關系式,根據(jù)關系式計算樣品中FeS2的質(zhì)量分數(shù).
          (3)計算每摩爾三氧化硫與水化合的反應熱,據(jù)此書寫熱化學方程式.
          (4)根據(jù)原子守恒及列出關系式,根據(jù)關系式計算.
          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)量分數(shù)是x,則:
                  3FeS2~6SO2~12Fe2+~2Cr2O72-      
                  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.
          點評:考查根據(jù)方程式進行的多步計算,難度較大,根據(jù)關系式進行計算,簡化計算,清楚反應過程尋找關系式是關鍵.
          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(zhì)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(zhì)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(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(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。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?(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(zhì)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(zhì)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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