Question

2．工業(yè)上通常用黃鐵礦（主要成分FeS₂）為原料生產硫酸，先將黃鐵礦粉碎，然后按照以下流程制備硫酸：

（1）判斷下列說法不正確的是c（選填序號字母）
a．將黃鐵礦粉碎的目的，是增大反應物的接觸面積            b．過量空氣能提高SO₂的轉化率
c．使用催化劑能提高SO₃的產量                            d．排出的礦渣可供煉鐵
（2）寫出實驗室稀釋濃硫酸的具體操作步驟將濃硫酸沿燒杯內壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不斷攪拌．．
（3）過程②的化學方程式為2SO₂+O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$2SO₃．
（4）取10g礦渣樣品（含F(xiàn)e₂O₃），向其中加入150g溶質質量分數(shù)為9.8%的稀硫酸（已知礦渣中的Fe₂O₃與稀硫酸恰好完全反應得到Fe₂（SO₄）₃溶液），試通過化學方程式計算該礦渣樣品中Fe₂O₃的質量分數(shù)．

Answer 1

分析 （1）a、將礦石粉碎，能增大反應物的接觸面積；
b、過量空氣中能帶來較多的氧氣，能提高SO₂的轉化率；
c、根據(jù)催化劑的特點分析；
d、根據(jù)礦渣中含有氧化鐵分析．
（2）根據(jù)稀釋濃硫酸的方法回答；
（3）根據(jù)反應寫出反應的化學方程式．
（4）根據(jù)氧化鐵與硫酸反應的方程式，由硫酸的質量求出氧化鐵的質量，再求出氧化鐵的質量分數(shù)．

解答 解：（1）a．將黃鐵礦粉碎的目的，是增大反應物的接觸面積，故a說法正確；
b．過量空氣帶來較多的氧氣，能提高SO₂的轉化率，故b正確；
c．使用催化劑能改變反應的速率等，不能提高SO₃的產量，故c錯誤；
d．排出的礦渣中含有氧化鐵，可供煉鐵，故d正確；
（2）稀釋濃硫酸時：將濃硫酸沿燒杯內壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不斷攪拌．
（3）過程②中二氧化硫和氧氣在催化劑的作用下生成了三氧化硫，化學方程式為2SO₂+O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$2SO₃；
（4）150g9.8%的稀硫酸中含H₂SO₄的質量是：150g×9.8%=14.7g
設氧化鐵的質量為x
Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O 
160     294
x      14.7g
$\frac{160}{294}=\frac{x}{14.7g}$  解得：x=8g      
該礦渣樣品中Fe₂O₃的質量分數(shù)為：$\frac{8g}{10g}×100%$=80%．
故答為：（1）C；（2）將濃硫酸沿燒杯內壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不斷攪拌；（3）2SO₂+O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$2SO₃；（4）該礦渣樣品中氧化鐵的質量分數(shù)為80%．

點評 解答本題的關鍵是知道反應物接觸面積越大，反應越劇烈；熟悉方程式的書寫注意事項；知道濃硫酸的稀釋方法等知識．