题目内容
硫酸厂购进一批黄铁矿，用接触法生产H2SO4。（1）化验室取矿石样品10.0 g，在氧气流中充分煅烧后，称得残留固体质量为7.60 g。计算矿石中FeS2的质量分数（设有杂质为SiO2）。
（2）用这种矿石100 t理论上可制得“发烟硫酸”多少吨（设发烟硫酸中SO3和H2SO4物质的量之比为1∶2）？
（3）向制得的“发烟硫酸”中加入多少水可得98%的浓H2SO4？
（4）这种黄铁矿煅烧后的矿渣中铁的质量分数是多少？
解析：（1）差量法
FeS2 ～ 
Fe2O3 Δm
120 
×160=80 40
m（FeS2） （10.0－7.60）g=2.4 g
m（FeS2）=7.2 g
w（FeS2）=
×100%=72.0%。
（2）守恒法
FeS2～2SO2～2SO3～2H2SO4～
（SO3·2H2SO4）
120 
×（80+2×98）=184
100 t×72% m（发烟硫酸）
m（发烟硫酸）=
=110.4 t，
n（SO3·2H2SO4）=
=4.0×105 mol。
（3）由（2）知
n（SO3）=n（SO3·2H2SO4）=4.0×105 mol
n（H2SO4）=2n（SO3·2H2SO4）=8.0×105 mol
SO3+H2O====H2SO4
n1（H2O）=n（SO3）=4.0×105 mol
m1（H2O）=4.0×105 mol×18 g·mol－1=7.2×106 g=7.2 t
硫酸质量：12.0×105 mol×98 g·mol－1=117.6×106 g=117.6 t
变成98%的H2SO4还需加水
－117.6 t=2.4 t
两次共加水2.4 t+7.2 t=9.6 t。
（4）煅烧前后铁元素的质量未变，
m（Fe）=
×72%×10.0 g=3.36 g
w（Fe）=
×100%=44.2%。
答案：（1）72.0% （2）110.4 t （3）9.6 t （4）44.2%
