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          精英家教網 > 高中化學 > 題目詳情
          
			
          
				
          工業(yè)上生產硫酸的原料，一種是黃鐵礦，其主要成分為FeS2（S為-1價）；另一種是磁黃鐵礦，其主要成分是Fe1-xS（S為-2價），式中x通常為0.1~0.2，既含有Fe2＋又含有Fe3＋。
          


          生產硫酸時將礦石煅燒，發(fā)生反應如下：
          


          ①  4 FeS2 + 11 O2→ 2 Fe2O3
+ 8 SO2  
          


          ②  4 Fe1-xS + (7-3x) O2→ 2
(1-x) Fe2O3 + 4 SO2
          


          含F(xiàn)eS272%的黃鐵礦10噸，理論上最多可以生產98%的濃硫酸           噸（礦石中無其他含硫物質）。
          


          若磁黃鐵礦Fe1-xS中x=0.1，則Fe1-xS中Fe2＋與Fe3＋的物質的量之比為     ：1。
          


          煅燒礦石時，為了盡可能地將礦石中的硫轉變?yōu)镾O2，需通入過量20%的空氣（其中N2與O2的體積比為4：1，假設無其他氣體成分），計算磁黃鐵礦充分煅燒后排出的氣體中SO2的體積分數(shù)（用含x的代數(shù)式表示）。
          


           
          			
          


			
          

		
          
		
		
	
          
		
          
			
          
				
          
				【答案】






          12   （2分）  
3.5       （3分）      （3分）
          


          【解析】
          


          試題分析：（1）FeS2中S元素的含量是
          


          所以根據(jù)S原子守恒可知，最多可以生產98%的濃硫酸等質量為
          


          


          （2）設Fe1-xS中Fe2＋與Fe3＋的物質的量分別是a和b
          


          則根據(jù)原子守恒和電荷守恒可知a＋b＝0.9、2a＋3b＝2
          


          解得a＝0.7mol，b＝0.2mol
          


          所以Fe1-xS中Fe2＋與Fe3＋的物質的量之比為3.5︰1。
          


          （3）設生成4mol SO2，則需要1.2
(7-3x)mol的O2，所需空氣中的N2為4.8 (7-3x)mol；
          


          反應后得到的混合氣體組成為：SO2
4mol、O2 0.2 (7-3x)mol、N2 4.8 (7-3x)mol；
          


          所以 SO2的體積分數(shù)
          


          考點：考查工業(yè)生產濃硫酸以及物質含量的有關計算
          


          點評：該題以黃鐵礦和磁黃鐵礦生產濃硫酸為載體，重點考查學生對化學計算的熟悉掌握情況，旨在考查學生靈活運用基礎知識解決實際問題的能力，有利于培養(yǎng)學生的邏輯推理能力和規(guī)范的答題能力。該題的關鍵是在掌握反應原理的基礎上利用好守恒法。
          


           
          				
          
							
          
			
          
			
          
			
			
          
		
          
	
          

		
          

		





			
          
		
          
		
				
          
				練習冊系列答案
		
          
		
				
			

					
          
				相關習題
			
          
						
		
          
			
          
				科目：高中化學
				來源：
				題型：
			
          

						
          （2013?浦東新區(qū)二模）工業(yè)上生產硫酸的原料，一種是黃鐵礦，其主要成分為FeS2（S為-1價）；另一種是磁黃鐵礦，其主要成分是Fe1-xS（S為-2價），式中x通常為0.1～0.2，既含有Fe2+又含有Fe3+．
          生產硫酸時將礦石煅燒，發(fā)生反應如下：
          ①4FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2
          ②4Fe1-xS+（7-3x） O2→2 （1-x） Fe2O3+4SO2
          （1）含F(xiàn)eS2 72%的黃鐵礦10噸，理論上最多可以生產98%的濃硫酸
          12
          12
          噸（礦石中無其他含硫物質）．
          （2）若磁黃鐵礦Fe1-xS中x=0.1，則Fe1-xS中Fe2+與Fe3+的物質的量之比為
          3.5
          3.5
          ：1．
          （3）煅燒礦石時，為了盡可能地將礦石中的硫轉變?yōu)镾O2，需通入過量20%的空氣（其中N2與O2的體積比為4：1，假設無其他氣體成分），計算磁黃鐵礦充分煅燒后排出的氣體中SO2的體積分數(shù)（用含x的代數(shù)式表示）．
          （4）將一定量的磁黃鐵礦溶于足量的鹽酸，充分反應后測得生成S單質2.4g，F(xiàn)eCl2 0.425mol，且溶液中無Fe3+，計算Fe1-xS中的x值（礦石中其他成分不與鹽酸反應）．
          

			
          

			
          
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				科目：高中化學
				來源：
				題型：
			
          

						
          接觸法制硫酸是目前工業(yè)上生產硫酸的主要方法．請回答下列問題：
          （1）工業(yè)上用此方法生產硫酸時，需要的主要原料有空氣、
          含硫礦物
          含硫礦物
          、98.3% 的硫酸．
          （2）在生產過程中產生的尾氣必須進行凈化處理，這樣既可以將SO2再用于生產SO3，又可
          防止SO2污染大氣
          防止SO2污染大氣
          ．生產中常用Na2SO3溶液處理SO2尾氣，步驟如下：第1步，用亞硫酸鈉溶液吸收SO2生成亞硫酸氫鈉；第2步，加熱吸收液，使之重新生成亞硫酸鈉，同時得到
          含高濃度SO2的水蒸氣
          含高濃度SO2的水蒸氣
          副產品．
          

			
          

			
          
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				科目：高中化學
				來源：
				題型：
			
          

						
          （17分）利用催化氧化反應將SO2轉化為SO3是工業(yè)上生產硫酸的關鍵步驟。
             （1）某溫度下，2SO2（g）+O2（g）2S03（g）△H3=mkJ/mol，平衡常數(shù)（K）的大小與溫度（T）的關系如右圖中曲線所示，則m____0（填“>”“=”或“<”）；b點時v（正）   v（逆）（填“<”、“=”或“>”）。反應的焓變（△H）將   （填“增大”、“減小”或“不變”）。
             （2）若反應物起始的物質的量相同，下列關系圖不正確的是   （填序號）。
             （3）某硫酸廠利用SO2尾氣、廢鐵屑、空氣、水合成綠礬（FeS04·7H2O），反應中作還原劑的物質是       。
             （4）將反應后的混合氣體用氨水吸收可得到（NH4）2SO3和（NH4）2SO4兩種化工原料。
                  ①對于（NH4）2SO3溶液，某同學寫出了如下的正確關系式：
                 2[c（SO2-3）十c（HSO-3）+c（H2SO3）]=c（NH+4）+c（NH3·H2O）
          請分析該同學的依據(jù)是    。
          ②在（NH4）2 SO4溶液中存在：NH+4+H2ONH3·H2O+H+，則該反應常溫下的平衡常數(shù)K=    （已知：常溫下，NH3·H2O的電離平衡常數(shù)K=1. 7×10-5）
             （5）三氧化硫吸收后所得的硫酸常用來制備BaSO4作X射線透視時的內服造影劑，胃酸很強（pH約為1），但服用大量BaSO4仍然是安全的，BaSO4不溶于酸的原因是（用溶解平衡原理解釋）     。萬一誤服了少量BaCO4，應盡快用大量0. 5mol/LNa2SO4溶液給患者洗胃，如果忽略洗胃過程中Na2SO4溶液濃度的變化，殘留在胃液中的Ba2+濃度僅為mol/L（已知25℃時，Ksp（BaSO4）=1×l0-10 ,Ksp（BaCO3）=1×10-9）.
           
          

			
          

			
          
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				科目：高中化學
				來源：2012-2013學年上海市浦東新區(qū)高三下學期二�；瘜W試卷（解析版）
				題型：計算題
			
          

						
          工業(yè)上生產硫酸的原料，一種是黃鐵礦，其主要成分為FeS2（S為-1價）；另一種是磁黃鐵礦，其主要成分是Fe1-xS（S為-2價），式中x通常為0.1~0.2，既含有Fe2＋又含有Fe3＋。
          


          生產硫酸時將礦石煅燒，發(fā)生反應如下：
          


          ①  4 FeS2
+ 11 O2 → 2 Fe2O3 + 8 SO2  

          


          ②  4 Fe1-xS
+ (7-3x) O2 → 2 (1-x) Fe2O3 + 4 SO2
          


          （1）含F(xiàn)eS2
72%的黃鐵礦10噸，理論上最多可以生產98%的濃硫酸           
噸（礦石中無其他含硫物質）。
          


          （2）若磁黃鐵礦Fe1-xS中x=0.1，則Fe1-xS中Fe2＋與Fe3＋的物質的量之比為      ：1。
          


          （3）煅燒礦石時，為了盡可能地將礦石中的硫轉變?yōu)镾O2，需通入過量20%的空氣（其中N2與O2的體積比為4：1，假設無其他氣體成分），計算磁黃鐵礦充分煅燒后排出的氣體中SO2的體積分數(shù)（用含x的代數(shù)式表示）。
          


          （4）將一定量的磁黃鐵礦溶于足量的鹽酸，充分反應后測得生成S單質2.4g，F(xiàn)eCl2
0.425mol，且溶液中無Fe3＋，計算Fe1-xS中的x值（礦石中其他成分不與鹽酸反應）。
          


           
          

			
          

			
          
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