题目
题型:不详难度:来源:
生产硫酸时将矿石煅烧,发生反应如下:
① 4 FeS2 + 11 O2→ 2 Fe2O3 + 8 SO2
② 4 Fe1-xS + (7-3x) O2→ 2 (1-x) Fe2O3 + 4 SO2
含FeS272%的黄铁矿10吨,理论上最多可以生产98%的浓硫酸 吨(矿石中无其他含硫物质)。
若磁黄铁矿Fe1-xS中x=0.1,则Fe1-xS中Fe2+与Fe3+的物质的量之比为 :1。
煅烧矿石时,为了尽可能地将矿石中的硫转变为SO2,需通入过量20%的空气(其中N2与O2的体积比为4:1,假设无其他气体成分),计算磁黄铁矿充分煅烧后排出的气体中SO2的体积分数(用含x的代数式表示)。
答案
解析
试题分析:(1)FeS2中S元素的含量是
所以根据S原子守恒可知,最多可以生产98%的浓硫酸等质量为
(2)设Fe1-xS中Fe2+与Fe3+的物质的量分别是a和b
则根据原子守恒和电荷守恒可知a+b=0.9、2a+3b=2
解得a=0.7mol,b=0.2mol
所以Fe1-xS中Fe2+与Fe3+的物质的量之比为3.5︰1。
(3)设生成4mol SO2,则需要1.2 (7-3x)mol的O2,所需空气中的N2为4.8 (7-3x)mol;
反应后得到的混合气体组成为:SO2 4mol、O2 0.2 (7-3x)mol、N2 4.8 (7-3x)mol;
所以 SO2的体积分数
点评:该题以黄铁矿和磁黄铁矿生产浓硫酸为载体,重点考查学生对化学计算的熟悉掌握情况,旨在考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力,有利于培养学生的逻辑推理能力和规范的答题能力。该题的关键是在掌握反应原理的基础上利用好守恒法。
核心考点
试题【工业上生产硫酸的原料,一种是黄铁矿,其主要成分为FeS2(S为-1价);另一种是磁黄铁矿,其主要成分是Fe1-xS(S为-2价),式中x通常为0.1~0.2,既】;主要考察你对物质的量等知识点的理解。[详细]
举一反三
A.配制200 mL 4.6 mol/L的稀硫酸需取该硫酸50 mL |
B.1 mol Zn与足量的该硫酸反应产生2 g H2 |
C.该硫酸可以用来干燥硫化氢气体 |
D.若不小心将该硫酸溅到皮肤上,应立即用NaOH溶液冲洗 |
A.ρ1<ρ2 | B.ρ1=ρ2 | C.ρ1>ρ2 | D.无法估算 |
(1)用电子天平准确称取纯净的镁带18.000 g,并将其投入到足量的稀硫酸中。完全反应后,在标准状况下可收集到气体__________L。
(2)若镁带中含有锌或铝中的一种杂质。现称取相同的样品进行实验,测得的气体体积(已换算到标准状况)数据列表如下:
实验次数 | 镁带质量(g) | 测得气体的体积(L) |
1 | 18.000 | 16.90 |
2 | 18.000 | 17.00 |
(3)利用测得的数据求镁带的纯度。
A.在密闭容器中加入l.5mol H2和0.5molN2,充分反应后可得到NH3分子数为NA |
B.一定条件下,2.3g的Na完全与O2反应生成3.6g产物时失去的电子数为0.1NA |
C.1.0L 0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中含有的CO32-离子数为0.1NA |
D.标准状况下,22.4L的CCl4中含有的CCl4分子数为NA |
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