题目内容

16.以黄铁矿(主要成分是FeS2)为原料,生产硫酸的简要流程图如下:

(1)将黄铁矿粉碎,目的是增大反应物接触面积,加快反应速率.
(2)实验室稀释浓硫酸的正确操作是将浓硫酸缓慢注入盛水的烧杯中并搅拌.
(3)写出沸腾炉中反应的化学方程式为4FeS2+11O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe2O3+8SO2.
(4)炉渣(Fe2O3)在工业上可用来炼铁,此反应的化学方程式为Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2.
(5)含FeS280%的黄铁矿60t用此法生产硫酸,若生产过程中硫元素的利用率为95%,则能得到质量分数98%的浓硫酸78t.

分析 (1)根据黄铁矿粉碎会增大反应物的接触面积加快反应速度进行分析;
(2)根据浓硫酸的稀释方法考虑;
(3)根据题中的叙述找出反应物、生成物以及反应条件,然后依据质量守恒定律书写化学方程式;
(4)根据题中的叙述找出反应物、生成物以及反应条件,然后依据质量守恒定律书写化学方程式;
(5)根据质量守恒定律以及有关化学式的计算来分析.

解答 解:(1)反应物接触面积越大,反应越剧烈,黄铁矿粉碎会增大反应物的接触面积,加快反应速度,所以将黄铁矿粉碎,目的是:增大反应物的接触面积;
故填:增大反应物接触面积,加快反应速率.
(2)浓硫酸的稀释方法是:将浓硫酸沿着容器壁慢慢倒入水中,并用玻璃棒不断搅拌;
故填:将浓硫酸缓慢注入盛水的烧杯中并搅拌.
(3)根据流程图内容可知,FeS2与氧气在高温的条件下反应生成氧化铁和二氧化硫,故填:4FeS2+11O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe2O3+8SO2.
(4)在高温的条件下,一氧化碳将氧化铁还原为铁,同时生成二氧化碳,故填:Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2.     
(5)设得到质量分数为98%的浓硫酸的质量为x,则
x×98%×$\frac{32}{1×2+32+16×4}×100%$=60t×80%×$\frac{32×2}{56+32×2}×100%$×95%     
解得:x=78t.

点评 解答本题的关键是要知道化学变化中的元素质量守恒特点,知道反应物接触面积越大,反应越剧烈,熟悉方程式的书写注意事项,知道浓硫酸的稀释方法.

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