Question

某工廠以黃鐵礦（主要成分FeS₂）為原料生產(chǎn)硫酸設(shè)空氣中氧氣的氣體體積分數(shù)為0.2，如果該廠生產(chǎn)98%的濃硫酸100t．不考慮其它各生產(chǎn)階段的物料損失．試完成下列問題：
（1）寫出黃鐵礦在沸騰爐中燃燒的化學(xué)方程式：

 

．
（2）需要含F(xiàn)eS₂60%的礦石質(zhì)量是

 

t．
（3）最少需要消耗空氣的體積（標準狀況）為多少m³

 

．

Answer 1

考點：化學(xué)方程式的有關(guān)計算

專題：計算題

分析：（1）黃鐵礦在沸騰爐中燃燒生成二氧化硫和氧化鐵；
（2）根據(jù)S元素守恒，利用H₂SO₄中硫元素質(zhì)量分數(shù)計算；
（3）根據(jù)反應(yīng)中發(fā)生的方程式：4FeS₂+11O₂

高溫  .

8SO₂+2Fe₂O₃、2SO₂+O₂

催化劑 .

△

2SO₃，計算耗氧量．

解答： 解：（1）黃鐵礦在沸騰爐中燃燒生成二氧化硫和氧化鐵，其反應(yīng)的方程式為：4FeS₂+11O₂

高溫  .

8SO₂+2Fe₂O₃，
故答案為：4FeS₂+11O₂

高溫  .

8SO₂+2Fe₂O₃；
（2）根據(jù)S元素守恒，結(jié)合H₂SO₄中硫元素質(zhì)量分數(shù)，可知該廠生產(chǎn)98%的硫酸100t，設(shè)含F(xiàn)eS₂60%的礦石質(zhì)量是xt，
     FeS₂ ～2SO₂ ～2SO₃～2H₂SO₄
     120                     2×98
     60%?x                  100t×98% 
則

120

60%?x

=

2×98

100t×98%

，解得x=100，
故答案為：100；
（3）已知反應(yīng)中發(fā)生的方程式：4FeS₂+11O₂

高溫  .

8SO₂+2Fe₂O₃、2SO₂+O₂

催化劑 .

△

2SO₃，
則 1molFeS₂生成2molSO₃消耗氧氣為（

11

4

+1）=3.75mol，
已知m（FeS₂）=100t×60%=60t，則n（FeS₂）=

60×106g

120g/mol

=5×10⁵mol，
則n（O₂）=5×10⁵mol×3.75=18.75×10⁵mol，
V（O₂）=18.75×10⁵mol×22.4L/mol=4.2×10⁷L=4.2×10⁴m³，
所以空氣的體積為

4.2×104

0.2

=2.1×10⁵m³；
故答案為：2.1×10⁵m³．

點評：本題以硫酸工業(yè)為載體，考查根據(jù)方程式計算，側(cè)重于考查學(xué)生的計算能力，題目難度中等．