Question

黄铁矿主要成分是FeS₂ 。某硫酸厂在进行黄铁矿成分测定时，取0.1000 g样品在空气中充分灼烧，将生成的SO₂气体与足量Fe₂(SO₄)₃溶液完全反应后，用浓度为0.02000 mol／L的K₂Cr₂O₇标准溶液滴定至终点，消耗K₂Cr₂O₇溶液25.00 mL 。

已知：SO₂ + 2Fe^3＋ + 2H₂O == SO^2－ + 2Fe^2＋ + 4H^＋

      Cr₂O + 6 Fe^2＋ + 14 H^＋ == 2 Cr^3＋ + 6 Fe^3＋ + 7 H₂O

⑴.样品中FeS₂的质量分数是（假设杂质不参加反应）________________。

⑵.若灼烧6 g FeS₂产生的SO₂全部转化为SO₃气体时放出9.83 kJ热量，产生的SO₃与水全部化合生成H₂SO₄ ，放出13.03 kJ热量，写出SO₃气体转化为H₂SO₄的热化学方程式：____________________________________。

⑶.煅烧10 t上述黄铁矿，理论上产生SO₂的体积（标准状况）为_______________L，制得98％的硫酸质量为__________ t ，SO₂全部转化为H₂SO₄时放出的热量是_______ kJ。

 

Answer 1

【答案】

90.00％ ；⑵.SO₃（g） + H₂O⑴ == H₂SO₄⑴；△H == －130.3 kJ/mol

⑶.3.36 × 10⁶ ；15 ；3．43×10⁷ 

【解析】（1）黄铁矿灼烧反应：4FeS₂ + 11O₂ 2Fe₂O₃ + 8SO₂，结合所给反应可得到：

3FeS₂ ～6SO₂ ～ 12Fe^3＋～12Fe^2＋ ～2Cr₂O

3×120g                           2mol

m                                  0.02×0.025

推得m=0.09g，故样品中FeS₂的质量分数是90.00％

（2）FeS₂ ～2SO₂～2SO₃

6/120 mol           0.1mol，故1 molSO₃与水全部化合生成H₂SO₄放出的热量为130.3 kJ，所以SO₃气体转化为H₂SO₄的热化学方程式为：

SO₃（g） + H₂O⑴ == H₂SO₄⑴；△H == －130.3 kJ/mol

（3）FeS₂     ～    2SO₂  ～  2SO₃～2 H₂SO₄  ～    2△H

     120g          44.8L             2×98g     2×130.3kJ

10×10⁶ ×90%g       V         m×10⁶×98％       Q

可得出V=3.36 × 10⁶ L；m=15t ；Q=3．43×10⁷kJ