20.硫铁矿高温下空气氧化产生二氧化硫:4FeS2+11O2→8SO2+2Fe2O3

设空气中N2、O2的含量分别为0.800和0.200(体积分数,以下气体含量均用体积分数表示),试完成下列各题:

(1)1.00mol FeS2完全氧化,需要空气的体积(标准状况)为     L

(2)55L空气和足量FeS2完全反应后,气体体积(同温同压)变为     L

(3)用空气氧化FeS2产生的气体混合物中,O2的含量为0.0800,计算SO2的含量。

(4)设FeS2氧化产生的气体混合物为100L,其中O2为aL,SO2为bL。

① 写出a和b的关系式

② 在右图中画出a和b的关系曲线(FeS2氧化时,空气过量20%)

说明:为方便作图,纵坐标用13b表示

命题意图:主要考查对元素化合物知识与生产实际的联系,考查学生严密的分析能力、和逆向思维能力及完整的解综合试题的能力,该题是图、数结合的由若干小题组合的综合计算,逐题深入,灵活性强,意在考查学生分析问题和解决问题的实际能力。

解析:(1)4FeS2  →  11O2

4                 11      所需O2体积为:

1 mol   mol

(2)11O2    →  8SO2

   11       8

   L     y   y=

生成的气体体积为:

(3)设SO2为X(体积分数),

11O2    →  8SO2

 11       8

         x

O2的总体积为:(+0.0800)  ;   N2的总体积为:(+0.0800);若混合气体的总体积为1,则N2的总体积也可表示为:1-0.0800-X

所以有:4×(11×X/8+0.0800)=1-0.0800-X

     X=0.0923

(4)①FeS2氧化产生的气体混合物为100L,其中O2为a L,SO2为b L,则反应的O2,N2为 4()L,固有:4()+ a + b =100  解之得:

13b=200-10a

②由一次函数列表为:

横坐标(a)L
20
10
3
纵坐标13b
0
100
170

 0  410942  410950  410956  410960  410966  410968  410972  410978  410980  410986  410992  410996  410998  411002  411008  411010  411016  411020  411022  411026  411028  411032  411034  411036  411037  411038  411040  411041  411042  411044  411046  411050  411052  411056  411058  411062  411068  411070  411076  411080  411082  411086  411092  411098  411100  411106  411110  411112  411118  411122  411128  411136  447090 

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