Question

20世纪90年代我国的硫酸产量已达到1600万吨，这标志着我国硫酸工业取得飞速发展．工业生产硫酸的主要流程为：①煅烧黄铁矿4FeS₂+11O₂

高温  .

2Fe₂O₃+8SO₂②SO₂ 转化为SO₃③用浓H₂SO₄吸收SO₃
请回答相关问题：
（1）如何利用流程①中形成的固体剩余物：

 

．
（2）SO₂是一种酸性氧化物，具有与CO₂相似的化学性质．生产中会有部分SO₂随尾气排入大气，造成环境污染．有人设计用熟石灰吸收尾气中的SO₂，请写出此反应的化学方程式

 

．
（3）第②步反应是一个化合反应，请判断实现此反应的另一反应物是

 

．
（4）将SO₂通入氯气的水溶液至恰好完全反应，生成两种常见的酸，请完成下列化学方程式：Cl₂+SO₂+2H₂O=

 

+2HCl
（5）20世纪90年代我国的硫酸产量已达到1600万吨，这些H₂SO₄中S元素的质量是多少？
（6）假如①这些H₂SO₄都是用含FeS₂质量分数为60%的黄铁矿生产得到的，②这些黄铁矿在生产过程中有3%的S元素损失，则为保证1600万吨的硫酸生产能力，年需黄铁矿多少吨？

Answer 1

考点：物质的相互转化和制备,二氧化碳的化学性质,含杂质物质的化学反应的有关计算,化合物中某元素的质量计算,质量守恒定律及其应用,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：物质的制备

分析：（1）根据流程①中固体物质的组成来分析如何利用固体剩余物；
（2）根据SO₂与CO₂具有相似的化学性质，利用类推法来书写用熟石灰吸收尾气中的SO₂所发生的反应的化学方程式；
（3）根据第②步反应是一个化合反应，利用反应物和生成物的组成元素，利用元素守恒来判断另一反应物；
（4）根据将SO₂通入氯气的水溶液至恰好完全反应，生成两种常见的酸，利用反应物中的元素来判断常见的酸；
（5）根据化合物中元素的质量分数的计算方法来分析．
（6）先计算出1600万吨的硫酸中含有的硫元素的质量，然后计算出损失后的硫元素的质量，进而计算出FeS₂质量，从而计算出黄铁矿的质量．

解答：解：（1）因流程①中的固体剩余物为氧化铁，氧化铁中含有铁元素，则可利用还原剂来还原氧化铁炼铁，
故答案为：作为炼铁原料；
（2）因SO₂与CO₂具有相似的化学性质，二氧化碳与熟石灰反应生成碳酸钙和水，则二氧化硫与熟石灰
反应生成亚硫酸钙和水，即反应为SO₂+Ca（OH）₂═CaSO₃↓+H₂O，故答案为：SO₂+Ca（OH）₂═CaSO₃↓+H₂O；
（3）因第②步反应SO₂转化为SO₃是一个化合反应，生成物中只有S、O两种元素，二氧化硫不会与硫反应，
则应为二氧化硫与氧气化合生成三氧化硫，故答案为：O₂；
（4）由SO₂通入氯气的水溶液至恰好完全反应，生成两种常见的酸，生成物中有盐酸，根据元素守恒可知，
应为含有S元素的酸，而亚硫酸不稳定，则应为H₂SO₄，故答案为：H₂SO₄．
（5）H₂SO₄中硫元素的质量分数为

32

1×2+32+16×4

×100%≈32.7%．1600万吨×32.7%=523.2万吨，故答案为：523.2万吨；
（6）损失后的硫元素的质量为523.2万吨×（1-3%）=507.5万吨；这些硫元素都来自于FeS₂，因此FeS₂质量为507.5万吨÷

64

64+56

=951.6万吨；因此需要黄铁矿的质量951.6万吨÷60%=1585.9万吨，故答案为：1585.9万吨．

点评：本题考查物质的相互转化，学生应学会利用物质组成元素的差异和元素守恒来分析，（3）和（4）较难，在利用元素守恒的基础上若再从氧化还原的角度来分析更合理，但氧化还原是高中化学知识点．