Question

【題目】（10分）黃鐵礦（主要成分為FeS2，雜質(zhì)不含硫元素）是我國大多數(shù)硫酸廠制取硫酸的主要原料。化學(xué)課外活動小組為測定某黃鐵礦中FeS2含量進(jìn)行了如下的實驗探究（假設(shè)每步反應(yīng)均完全）。

【查閱資料】①4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2

②Na2SO3+H2O2＝Na2SO4+H2O

【實驗探究】

Ⅰ. 稱取1.60 g黃鐵礦樣品放入下圖所示裝置（夾持和加熱裝置省略）的石英管中，從a處不斷地緩緩?fù)ㄈ肟諝�，高溫灼燒石英管中的黃鐵礦樣品至反應(yīng)完全。

Ⅱ. 反應(yīng)結(jié)束后，將乙瓶中的溶液進(jìn)行如下處理：

【問題討論】

（1）Ⅰ中裝置中甲瓶內(nèi)盛放的試劑是氫氧化鈉溶液，其作用是 。

【含量測定】

（2）Ⅱ中最終得到的4.66g固體是 （填物質(zhì)的名稱或化學(xué)式）。

（3）計算該黃鐵礦中FeS2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。（請寫出計算過程）

【交流反思】

（4）如果缺少甲裝置，則最終測得FeS2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將會 （填“偏大”“偏小”或“不變”）。

（5）Ⅱ中證明所加BaCl2溶液過量的方法是 。

【拓展應(yīng)用】

工業(yè)上以黃鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸的工藝流程圖如下所示：

（6）接觸室中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 �；瘜W(xué)實驗室現(xiàn)有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸，但在實驗中常需要用到較稀的硫酸。要把100g上述濃硫酸稀釋成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的硫酸，需要水的質(zhì)量是 g。硫酸是一種重要的化工產(chǎn)品，用途十分廣泛，請寫出稀硫酸的一種用途 。

（7）依據(jù)生產(chǎn)硫酸的工藝流程圖，下列說法正確的是 （填字母）。

A．為使黃鐵礦充分燃燒，需將其粉碎

B．催化劑能夠提高SO2的反應(yīng)速率和產(chǎn)量

C．SO2可做為生產(chǎn)硫酸的原料循環(huán)再利用

D．沸騰爐排出的礦渣可供煉鐵

Answer 1

【答案】（1）吸收空氣中的二氧化碳（2）BaSO4 （3）75% （4）偏大

（5）取濾液少許于試管中，滴加氯化鋇溶液，若沒有白色沉淀，則氯化鋇過量。

（6）2SO2+O22SO3 880 去除鐵銹 （7）ACD

【解析】

試題分析：Ⅰ中裝置中甲瓶內(nèi)盛放的試劑是氫氧化鈉溶液，其作用是吸收空氣中的二氧化碳；產(chǎn)生的二氧化硫氣體在和過氧化氫的反應(yīng)中產(chǎn)生了硫酸鈉，硫酸鈉和加入的氯化鋇反應(yīng)產(chǎn)生了Ⅱ中最終得到的4.66g固體是BaSO4；硫元素的質(zhì)量：4.66g×32/233=0.64g FeS2的質(zhì)量：0.64g/64/120=1.2g 1.2g/1.6g×100%=75%；如果缺少甲裝置，則最終測得FeS2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將會偏大，因為沉淀中會有碳酸鋇；Ⅱ中證明所加BaCl2溶液過量的方法是取濾液少許于試管中，滴加氯化鋇溶液，若沒有白色沉淀，則氯化鋇過量。接觸室中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為二氧化硫和氧氣的反應(yīng)，生成三氧化硫的過程；稀硫酸的一種用途去除鐵銹等；依據(jù)生產(chǎn)硫酸的工藝流程圖看為使黃鐵礦充分燃燒，需將其粉碎；SO2可做為生產(chǎn)硫酸的原料循環(huán)再利用；沸騰爐排出的礦渣可供煉鐵，都是正確的。設(shè)需要加水X，則100=（100克+X）×10% X=880克