Question

硫铁矿（FeS₂）高温下煅烧，发生反应4FeS₂+11O₂→8SO₂+2Fe₂O₃，设空气中N₂、O₂的含量分别为0.800和0.200（体积分数，以下气体含量均用体积分数表示），试完成下列各题：
（1）1.00mol FeS₂完全氧化，需要空气的体积（标准状况）为

308

L．
（2）55L空气和足量FeS₂完全反应后，气体体积（同温同压）变为

52

L．
（3）用空气氧化FeS₂产生的气体混合物中，O₂含量为0.0800，则SO₂的含量为

0.15

．

Answer 1

分析：（1）根据方程式计算需要氧气的物质的量，再根据V=nVm氧气的体积，根据空气中氧气的体积分数计算需要空气的体积；
（2）计算空气中氧气的体积，利用差量法计算反应后气体体积变化，据此解答；
（3）令空气的物质的量为1mol，设参加反应的氧气物质的量为xmol，利用差量法计算反应后气体体积变化，进而计算反应后的总体积，根据氧气的体积分数列方程计算x的值，再根据体积分数定义计算．

解答：解：（1）根据方程式4FeS₂+11O₂=8SO₂+2Fe₂O₃可知，1.00molFeS₂完全氧化需要氧气物质的量=

11

4

mol，
故需要空气的体积=

11 4 mol×22.4L/mol

0.2

=308L，
故答案为：308L；
（2）55L空气中氧气的体积=55L×0.2=11L，则：
4FeS₂+11O₂=8SO₂+2Fe₂O₃ 气体体积减少△V
      11                   11-8=3
      11L                   3L
故反应后气体的体积为55L-3L=52L，
故答案为：52L；
（3）令空气的物质的量为1mol，设参加反应的氧气物质的量为xmol，则：
4FeS₂+11O₂=8SO₂+2Fe₂O₃ 气体物质的量减少△n
      11                   11-8=3
      xmol                  

3

11

xmol
故反应后气体的物质的量=1mol-

3

11

xmol
故

1×0.2-x

1- 3 11 x

=0.08，解得x=0.197
故生成二氧化硫为0.197mol×

8

11

故气体混合物中SO₂的含量=

8 11 ×0.197mol

1mol- 3 11 ×0.197mol

=0.15
故答案为：0.15．

点评：本题考查根据方程式的计算，注意利用差量法计算的计算，难度不大．