题目内容

(1)含有SiO2 的黄铁矿(FeS2)试样1 克,在O2 中充分灼烧后残余固体为0.76 克,则该黄铁矿的纯度为______%(SiO2不反应);
(2)用这种黄铁矿100 吨可制得98%的浓硫酸______吨.(设工业生产中有2%的硫损失)不要求计算过程.

解:(1)FeS2在氧气中充分灼烧,完全反应后生成Fe2O3,根据Fe元素守恒可得2FeS2~Fe2O3,利用差量法计算,设1.00g矿石样品中FeS2的质量为m,则:
2FeS2~Fe2O3 质量减少△m
240g 160g 80g
m 1g-0.76g=0.24g
m==0.72g
所以该黄铁矿中FeS2的质量分数为=72%,
故答案为:72;
(2)根据S元素守恒,利用关系式发计算,反应的关系式为:FeS2~2SO2~2SO3~2H2SO4
设制得98%的硫酸xt,
FeS2~2SO2~2SO3~2H2SO4
120g 196g
100t×98%×72% x×98%
x==117.6t,
故答案为:117.6.
分析:(1)FeS2在氧气充分灼烧,完全反应后生成Fe2O3,根据Fe元素守恒以及利用差量法计算FeS2的质量,进而计算FeS2的质量分数;
(2)根据S元素守恒,利用关系式FeS2~2SO2~2SO3~2H2SO4计算.
点评:本题考查化学方程式的计算,题目难度较大,注意运用差量法和关系式法计算.
练习册系列答案
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(2011?宝鸡三模)[化学一选修2化学与技术]分析下面两个案例并回答有关问题.
(1)工业上生产硫酸时,利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是一个关键步骤.压强及温度对SO2转化率的影响如下表(原料气各成分的体积分数为:SO2 7%,O2 11%,N282%):
压强/MPa
SO2转化率
温度/℃

0.1

0.5

1

10
400 99.2% 99.6% 99.7% 99.9%
500 93.5% 96.9% 97.8% 99.3%
600 73.7% 85.8% 89.5% 96.4%
①利用表中数据,如何推断出SO2的催化氧化反应是一个放热反应?
压强一定时,温度升高时,SO2的转化率降低,说明升高温度有利于平衡向逆反应移动,故正反应为放热反应
压强一定时,温度升高时,SO2的转化率降低,说明升高温度有利于平衡向逆反应移动,故正反应为放热反应

②选择适应的催化剂,是否可以提高SO2的转化率?
(填“是”或“否”)是否可以增大该反应所放出的热量?
(填“是”或“否”).
③已知:2SO2(g)+O2(g)
催化剂
.
2SO3(g),△H=-196.6k J/mol,计算每生产1万吨98%硫酸所需要SO3质量为
8×103
8×103
t,由SO2生产这些SO3时放出的热量为
9.85×109
9.85×109
kJ.
(2)某地区已探明蕴藏有丰富的赤铁矿(主要成分为Fe2O3,还含有SiO2等杂质)、煤矿、石灰石和黏土,拟在该地区建设大型炼铁厂.

①随着铁矿的开发和炼铁厂的建立,需要在该地区相应建立焦化厂、发电厂、水泥厂等,形成规模的工业体系.据此确定上图中相应工厂的名称B
焦化厂
焦化厂
、D
水泥厂
水泥厂

②以赤铁矿为原料,写出高炉炼铁中得到生铁以及产生炉渣的化学方程式
Fe2O3+3CO
 高温 
.
 
2Fe+3CO2 、CaCO3+SiO2
 高温 
.
 
CaSiO3+CO2
Fe2O3+3CO
 高温 
.
 
2Fe+3CO2 、CaCO3+SiO2
 高温 
.
 
CaSiO3+CO2

③从“三废”利用、环境保护等角度考虑,该地区和企业在生产中应采取的一些措施有(举出1种措施即可)
用炼铁厂的炉渣(或CaSiO3)作为水泥厂的原料;或用发电厂的煤矸石和粉煤灰作为水泥厂的原料;或将石灰石煅烧成生石灰,用于吸收发电厂和焦化厂燃煤时产生的SO2,减少对空气的污染;或建立污水处理系统
用炼铁厂的炉渣(或CaSiO3)作为水泥厂的原料;或用发电厂的煤矸石和粉煤灰作为水泥厂的原料;或将石灰石煅烧成生石灰,用于吸收发电厂和焦化厂燃煤时产生的SO2,减少对空气的污染;或建立污水处理系统
高纯氧化铁(α-Fe2O3)是现代电子工业的重要材料.实验室用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO,还含有SiO2等杂质)为原料制备高纯氧化铁的步骤如下:
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回答下列问题:
(1)上述实验所涉及的反应中,有一个反应既属于化合反应,又属于氧化还原反应.写出该反应的离子方程式:
 

(2)实验室欲用18.4mol?L-1的浓硫酸配制100mL 5.0mol?L-1的硫酸溶液,所用的玻璃仪器胶头滴管、量筒、烧杯、玻璃棒外,还有
 
(填写仪器名称).
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①请指出其中的错误之处:
 

②过滤后,洗涤过滤器中少量沉淀的方法是
 

(4)某同学用图2所示实验装置(尾气吸收装置未画出)向溶液Y中通入NH3和CO2
①下列为实验室制备NH3和CO2的备选药品:
a.NH4Cl  b.CaCO3(块状) c.Ca(OH)2 d.NaOH    e.浓氨水    f.稀盐酸     g.稀硫酸
则上述装置A处的试管中所放药品的最佳选择为
 
 
(用药品序号填空);装置D处药品的最佳选择为
 
 
(用药品序号填空).
②下列各项制备实验中,也可利用装置D处仪器完成的是
 
(填序号).
A.MnO2与浓盐酸反应制备Cl2
B.Cu与浓硫酸反应生成SO2
C.由KMnO4分解制O2
D.乙醇与乙酸反应制备乙酸乙酯
E.Zn与稀硫酸反应制备H2
③写出上述装置A处的试管中所发生反应的化学方程式
 

④若通入一定量的NH3和CO2后,装置C处的溶液中只含有S、N、H、O四种元素.用pH试纸测定该溶液pH的方法是
 
;若该溶液呈中性,则溶液中的NH4+和SO42-的物质的量浓度间的数量关系为
 
.(离子的浓度用符号[NH4+]和[SO42-]表示)

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