Question

【题目】硫铁矿又称黄铁矿，是生产硫酸的原料，其主要成分为FeS2。850℃～950℃时，空气中煅烧，可能发生下列反应（设空气中N2与O2体积比为4：1）：4FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2。

（1）含硫35%的硫铁矿样品（杂质不含硫），其FeS2的含量为________。

（2）设1t纯净的FeS2完全反应，产生标准状况下SO2________m3。

（3）为使FeS2煅烧完全生成Fe2O3，工业上使用过量空气，当空气过量20%时，所得炉气中SO2的体积分数为多少________。

Answer 1

【答案】 65.6% 373.3 12.7%

【解析】

试题（1）设硫铁矿的质量是m，其中FeS2的含量为x，则＝35%，解得x＝0.656，即FeS2的含量为0.656。

（2）根据反应方程式可知1 t纯净的FeS2完全反应，产生标准状况下SO2的物质的量是1000000g/120g·mol -1×2，在标准状况下的体积为1000000g/120g·mol -1×2×22.4L/mol＝373333.3L＝373.3m3。

（3）设FeS2为1 mol，根据化学方程式4FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2计算完全煅烧需要的n（O2）＝2.75 mol，生成n（SO2）＝2 mol；空气过量25%，所需空气为：2.75mol/0.2×1.2＝16.5 mol；则SO2体积分数为：2mol÷（16.5mol+2mol-2.75mol）＝0.127。