Question

【题目】（10分）黄铁矿（主要成分为FeS2，杂质不含硫元素）是我国大多数硫酸厂制取硫酸的主要原料。化学课外活动小组为测定某黄铁矿中FeS2含量进行了如下的实验探究（假设每步反应均完全）。

【查阅资料】①4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2

②Na2SO3+H2O2＝Na2SO4+H2O

【实验探究】

Ⅰ. 称取1.60 g黄铁矿样品放入下图所示装置（夹持和加热装置省略）的石英管中，从a处不断地缓缓通入空气，高温灼烧石英管中的黄铁矿样品至反应完全。

Ⅱ. 反应结束后，将乙瓶中的溶液进行如下处理：

【问题讨论】

（1）Ⅰ中装置中甲瓶内盛放的试剂是氢氧化钠溶液，其作用是 。

【含量测定】

（2）Ⅱ中最终得到的4.66g固体是 （填物质的名称或化学式）。

（3）计算该黄铁矿中FeS2的质量分数。（请写出计算过程）

【交流反思】

（4）如果缺少甲装置，则最终测得FeS2的质量分数将会 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。

（5）Ⅱ中证明所加BaCl2溶液过量的方法是 。

【拓展应用】

工业上以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程图如下所示：

（6）接触室中发生反应的化学方程式为 。化学实验室现有质量分数为98%的浓硫酸，但在实验中常需要用到较稀的硫酸。要把100g上述浓硫酸稀释成质量分数为10%的硫酸，需要水的质量是 g。硫酸是一种重要的化工产品，用途十分广泛，请写出稀硫酸的一种用途 。

（7）依据生产硫酸的工艺流程图，下列说法正确的是 （填字母）。

A．为使黄铁矿充分燃烧，需将其粉碎

B．催化剂能够提高SO2的反应速率和产量

C．SO2可做为生产硫酸的原料循环再利用

D．沸腾炉排出的矿渣可供炼铁

Answer 1

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

（5）取滤液少许于试管中，滴加氯化钡溶液，若没有白色沉淀，则氯化钡过量。

（6）2SO2+O22SO3 880 去除铁锈 （7）ACD

【解析】

试题分析：Ⅰ中装置中甲瓶内盛放的试剂是氢氧化钠溶液，其作用是吸收空气中的二氧化碳；产生的二氧化硫气体在和过氧化氢的反应中产生了硫酸钠，硫酸钠和加入的氯化钡反应产生了Ⅱ中最终得到的4.66g固体是BaSO4；硫元素的质量：4.66g×32/233=0.64g FeS2的质量：0.64g/64/120=1.2g 1.2g/1.6g×100%=75%；如果缺少甲装置，则最终测得FeS2的质量分数将会偏大，因为沉淀中会有碳酸钡；Ⅱ中证明所加BaCl2溶液过量的方法是取滤液少许于试管中，滴加氯化钡溶液，若没有白色沉淀，则氯化钡过量。接触室中发生反应的化学方程式为二氧化硫和氧气的反应，生成三氧化硫的过程；稀硫酸的一种用途去除铁锈等；依据生产硫酸的工艺流程图看为使黄铁矿充分燃烧，需将其粉碎；SO2可做为生产硫酸的原料循环再利用；沸腾炉排出的矿渣可供炼铁，都是正确的。设需要加水X，则100=（100克+X）×10% X=880克