硫铁矿又称黄铁矿(主要成分FeS2,杂质不含硫元素),是地壳中分布最广的硫化物.因其浅黄的颜色和明亮的金属光泽,常被误认为是黄金,故又称“愚人金”.工业上硫铁矿主要用于接触法制造硫酸,其反应原理为:①FeS2高温下与O2反应生成SO2②SO2在催化剂作用下与O2反应生成SO3③SO3与水反应生成H2SO4
(1)若1.00吨SO2与O2的混合气体中含SO20.40吨,在一定条件下发生反应②,有80%的SO2发生转化,则反应后混合气体中SO3的质量分数是______.
(2)现用80吨硫矿铁制硫酸,最后生产出100吨98%的硫酸.若反应过程中硫元素的损失率为5%,则硫铁矿中FeS2的质量分数为______.
(3)在浓硫酸中继续溶解SO3后所形成的液体称发烟硫酸,其浓度通常以游离的SO3含量来表示,如20%的发烟硫酸即表示在硫酸中含有20%的SO3.现有1L含SO330%的发烟硫酸(密度为1.95g/cm3),要把它稀释成质量分数为95%的浓硫酸,需加水约多少?(写出计算过程)
(4)已知850℃~900℃时,硫铁矿在氧气中煅烧,可能发生下列反应:①3FeS2+8O2→Fe3O4+6SO2②4FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2 为使FeS2煅烧完全生成Fe2O3,工业上使用过量氧气,当氧气过量20%时,求得炉气中SO2的体积分数.(写出计算过程)
(5)将480g纯净的FeS2在氧气中完全反应,若得到固体中n(Fe):n(O)=4:a,此时消耗氧气b mol,试写出b与a的关系式______.
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