Question

【題目】（10分）黃鐵礦（主要成分為FeS2，雜質(zhì)不含硫元素）是我國(guó)大多數(shù)硫酸廠制取硫酸

的主要原料�；瘜W(xué)課外活動(dòng)小組為測(cè)定某黃鐵礦中FeS2含量進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)探究（假設(shè)

每步反應(yīng)均完全）。

【查閱資料】①4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2

②Na2SO3+H2O2＝Na2SO4+H2O

【實(shí)驗(yàn)探究】

Ⅰ.稱取1.60 g黃鐵礦樣品放入下圖所示裝置（夾持和加熱裝置省略）的石英管中，從a處不斷地緩緩?fù)ㄈ肟諝�，高溫灼燒石英管中的黃鐵礦樣品至反應(yīng)完全。

Ⅱ.反應(yīng)結(jié)束后，將乙瓶中的溶液進(jìn)行如下處理：

【問題討論】

（1）Ⅰ中裝置中甲瓶?jī)?nèi)盛放的試劑是氫氧化鈉溶液，其作用是 。

【含量測(cè)定】

（2）Ⅱ中最終得到的4.66g固體是 （填物質(zhì)的名稱或化學(xué)式）。

（3）計(jì)算該黃鐵礦中FeS2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。（請(qǐng)寫出計(jì)算過程）

【交流反思】

（4）如果缺少甲裝置，則最終測(cè)得FeS2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將會(huì) （填“偏大”“偏小”或“不變”）。

（5）Ⅱ中證明所加BaCl2溶液過量的方法是 。

【拓展應(yīng)用】

工業(yè)上以黃鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸的工藝流程圖如下所示：

（6）接觸室中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。化學(xué)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸，但在實(shí)驗(yàn)中常需要用到較稀的硫酸。要把100g上述濃硫酸稀釋成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的硫酸，需要水的質(zhì)量是 g。硫酸是一種重要的化工產(chǎn)品，用途十分廣泛，請(qǐng)寫出稀硫酸的一種用途 。

（7）依據(jù)生產(chǎn)硫酸的工藝流程圖，下列說法正確的是 （填字母）。

A．為使黃鐵礦充分燃燒，需將其粉碎

B．催化劑能夠提高SO2的反應(yīng)速率和產(chǎn)量

C．SO2可做為生產(chǎn)硫酸的原料循環(huán)再利用

D．沸騰爐排出的礦渣可供煉鐵

Answer 1

【答案】（1）吸收空氣中的二氧化碳

（2）BaSO4

（3）75%

（4）偏大

（5）取濾液少許于試管中，滴加氯化鋇溶液，若沒有白色沉淀，則氯化鋇過量。

（6）2SO2+O22SO3 880 去除鐵銹

（7）ACD

【解析】

試題分析：Ⅰ中裝置中甲瓶?jī)?nèi)盛放的試劑是氫氧化鈉溶液，其作用是吸收空氣中的二氧化碳 ；根據(jù)提供的兩個(gè)反應(yīng)看，反應(yīng)后的沉淀應(yīng)該是BaSO4，如果缺少甲裝置，則最終測(cè)得FeS2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將會(huì)增大，因?yàn)榭諝庵械亩�氧化碳還能和氯化鋇反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，使得沉淀的質(zhì)量增大，影響實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，Ⅱ中證明所加BaCl2溶液過量的方法是取濾液少許于試管中，滴加氯化鋇溶液，若沒有白色沉淀，則氯化鋇過量。硫元素的質(zhì)量：4.66g×32/233×100%=0.64g FeS2的質(zhì)量：0.64g/64/120×100%=1.2g，1.2g/1.6g×100%=75%，接觸室中發(fā)生反應(yīng)是二氧化硫和氧氣的反應(yīng)，設(shè)需要水的質(zhì)量為X，則100×98%=（100+X）×10% X=880.硫酸的用途很多，可以去除鐵銹和化工原料。依據(jù)生產(chǎn)硫酸的工藝流程圖為使黃鐵礦充分燃燒，需將其粉碎增大反應(yīng)的接觸面積，催化劑不能增加物質(zhì)的產(chǎn)量，只能改變物質(zhì)反應(yīng)的速率，SO2可做為生產(chǎn)硫酸的原料循環(huán)再利用，減少資源的浪費(fèi)，沸騰爐排出的礦渣中含有大量的Fe2O3可供煉鐵。