题目内容
【题目】硫酸是重要的化工生产原料，工业上常用硫铁矿焙烧生成SO2，SO2氧化到SO3，再用98.3％左右的浓硫酸吸收SO3得到“发烟”硫酸（H2SO4·SO3）。最后用制得的“发烟”硫酸配制各种不同浓度的硫酸用于工业生产。
完成下列计算：
（1）1kg98%的浓硫酸吸收SO3后，可生产___kg“发烟”硫酸。
（2）“发烟”硫酸（H2SO4·SO3）溶于水，其中SO3都转化为硫酸。若将890g“发烟”硫酸溶于水配成4.00L硫酸，该硫酸的物质的量浓度为___mol/L。
（3）硫铁矿氧化焙烧的化学反应如下：3FeS2＋8O2→Fe3O4＋6SO24FeS2＋11O2→2Fe2O3＋8SO2
①1吨含FeS280％的硫铁矿，理论上可生产多少吨98%的浓硫酸__?
②若24molFeS2完全反应耗用氧气1467.2L（标准状况），计算反应产物中Fe3O4与Fe2O3物质的量之比___。
（4）用硫化氢制取硫酸，既能充分利用资源又能保护环境，是一种很有发展前途的制备硫酸的方法。硫化氢与水蒸气的混合气体在空气中完全燃烧，再经过催化氧化冷却制得了98%的浓硫酸（整个过程中SO2损失2%，不补充水不损失水）求硫化氢在混合气中的体积分数___。
【答案】1.978kg 2.5mol/L 1.33吨 2：9 0.918
【解析】
（1）1kg 98%的浓硫酸中H2SO4的质量为1kg×98%=0.98g，故H2O的质量为1kg-0.98g=0.02kg，由H2O+SO3=H2SO4，可知生成H2SO4的质量为0.02kg×
，故H2SO4总质量=0.98g+0.02kg×=
kg，根据关系式H2SO4～H2SO4SO3，可知得到发烟硫酸质量为：kg×
=1.978kg，故答案为：1.978；
（2）H2SO4SO3的物质的量为
=5mol，根据硫元素守恒n（H2SO4）=2n（H2SO4SO3）=10mol，该硫酸的物质的量浓度为
=2.5mol/L，故答案为：2.5；
（3）①设理论上可生产x吨98%的浓硫酸，则：
所以120：2×98=1吨×80%：x吨×98%，解得x=1.33答：理论上可生产1.33吨98%的浓硫酸；
②根据硫元素守恒，n（SO2）=2n（FeS2）=48mol，消耗氧气物质的量为65.5mol，设Fe3O4、Fe2O3物质的量分别为xmol、
ymol，根据Fe原子守恒、O原子守恒，则：
解得：
，故Fe3O4、Fe2O3物质的量之比为2：9，答：反应产物中Fe3O4与Fe2O3物质的量之比为2：9；
（4）98%的浓硫酸中H2SO4、H2O的物质的量之比为
，98%的浓硫酸化学式可以表示为H2SO4，
H2O，假设硫化氢为amol，整个过程中SO2损失2%，则S元素利用率为98%，根据S元素守恒，H2SO4，H2O的物质的量amol×98%，根据H原子守恒，硫化氢与水蒸气总物质的量为amol×98%×（1+）=
，故硫化氢的体积分数为
，答：0.918。
【题目】如图是某同学研究铜与浓硫酸的反应装置：
完成下列填空：
(1)写出A中发生反应的化学方程式______，采用可抽动铜丝进行实验的优点是______。
(2)反应一段时间后，可观察到B试管中的现象为______。
(3)从C试管的直立导管中向BaCl2溶液中通入另一种气体，产生白色沉淀，则气体可以是______、______．（要求填一种化合物和一种单质的化学式）。
(4)反应完毕，将A中的混合物倒入水中，得到呈酸性的蓝色溶液与少量黑色不溶物，分离出该不溶物的操作是______，该黑色不溶物不可能是CuO，理由是______。
(5)对铜与浓硫酸反应产生的黑色不溶物进行探究，实验装置及现象如下：
实验装置 | 实验现象 |
| 品红褪色 |
①根据实验现象可判断黑色不溶物中一定含有______元素。
②若该黑色不溶物由两种元素组成且在反应前后质量保持不变，推测其化学式为______。
