Question

11．某工廠用含80%FeS₂的黃鐵礦制得硫酸122.5噸．取該硫酸2.45g加入水中稀釋，然后再與足量的氯化鋇溶液反應(yīng)，得到4.66g沉淀．求：
（1）所制得的H₂SO₄的質(zhì)量分數(shù)為80%．
（2）制取122.5噸該硫酸所需黃鐵礦多少噸？（列式計算）
（3）多硫化物（Na₂Sx）（通常x=2～6），在制革工業(yè)中用作原皮的脫毛劑，農(nóng)業(yè)上用來殺滅害蟲．若上述這些黃鐵礦通過一系列反應(yīng)制取多硫化鈉（Na₂S₃），可得到95%的多硫化鈉（Na₂S₃）多少噸？（假定整個過程中硫損失5%）

Answer 1

分析 （1）4FeS₂+11O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe₂O₃+8SO₂，根據(jù)硫元素守恒，得到關(guān)系式：FeS₂～2SO₂～2SO₂～2H₂SO₄，取該硫酸2.45克加入水中稀釋，然后再與足量的氯化鋇溶液反應(yīng)，得到4.66g沉淀，沉淀是硫酸鋇，物質(zhì)的量是$\frac{4.66g}{233g/mol}$=0.02mol，硫酸和氯化鋇反應(yīng)方程式為H₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄+2HCl，根據(jù)方程式知n（BaSO₄）=n（H₂SO₄）=0.02mol，則m（H₂SO₄）=0.02mol×98g/mol=1.96g，硫酸的質(zhì)量分數(shù)=$\frac{硫酸的質(zhì)量}{硫酸溶液的質(zhì)量}×100%$；
（2）根據(jù)硫元素守恒，得到關(guān)系式：FeS₂～2SO₂～2SO₂～2H₂SO₄，根據(jù)硫酸和黃銅礦的關(guān)系式計算黃銅礦的質(zhì)量；
（3）根據(jù)S原子守恒得關(guān)系式3FeS₂～2Na₂S₃，根據(jù)二者的關(guān)系式計算生成多硫化鈉的質(zhì)量．

解答 解：（1）4FeS₂+11O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe₂O₃+8SO₂，根據(jù)硫元素守恒，得到關(guān)系式：FeS₂～2SO₂～2SO₂～2H₂SO₄，取該硫酸2.45克加入水中稀釋，然后再與足量的氯化鋇溶液反應(yīng)，得到4.66g沉淀，沉淀是硫酸鋇，物質(zhì)的量是$\frac{4.66g}{233g/mol}$=0.02mol，硫酸和氯化鋇反應(yīng)方程式為H₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄+2HCl，根據(jù)方程式知n（BaSO₄）=n（H₂SO₄）=0.02mol，則m（H₂SO₄）=0.02mol×98g/mol=1.96g，硫酸的質(zhì)量分數(shù)=$\frac{硫酸的質(zhì)量}{硫酸溶液的質(zhì)量}×100%$=$\frac{1.96g}{2.45g}×100%$=80%，
故答案為：80%；
（2）根據(jù)硫元素守恒，得到關(guān)系式：FeS₂～2SO₂～2SO₂～2H₂SO₄，
設(shè)消耗黃銅礦的質(zhì)量為x，
FeS₂～2SO₂～2SO₂～2H₂SO₄，
120                         196
80%x                      122.5t×80%
120：196=80%x：122.5t×80%
x=$\frac{122.5t×80%×120}{196×80%}$=75t
答：消耗80%黃銅礦的質(zhì)量為75t；
（3）根據(jù)S原子守恒得關(guān)系式3FeS₂～2Na₂S₃，
設(shè)生成多硫化鈉的質(zhì)量為y，
3FeS₂ ～2Na₂S₃，
360           284
75t×80%×（1-5%） 95%y
360：284=75t×80%×（1-5%）：95%y
y=$\frac{75t×80%×（1-5%）×284}{360×95%}$=47.3t，
答：可得到95%的多硫化鈉（Na₂S₃）47.3t．

點評 本題考查化學(xué)方程式的有關(guān)計算，為高頻考點，側(cè)重考查學(xué)生分析計算能力，明確各個物理量之間的關(guān)系式是解本題關(guān)鍵，熟悉各個物理量之間的關(guān)系，題目難度不大．