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    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，既含有Fe2＋又含有Fe3＋。

    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

    （1）含FeS2 72%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）。

    （2）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。

    （3）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）。

    （4）将一定量的磁黄铁矿溶于足量的盐酸，充分反应后测得生成S单质2.4g，FeCl2 0.425mol，且溶液中无Fe3＋，计算Fe1-xS中的x值（矿石中其他成分不与盐酸反应）。

     

    【答案】

    （1）12    （2分）   

    （2）3.5        （3分） 

    （3）     （3分）

    （4）0.15   （4分）

    【解析】

    试题分析：

    （1）根据关系式有：FeS2~2H2SO4，

                     120     196

                  10t×72%    x×98%   解得x=12t；

    （2）设二价铁为xmol，三价铁为ymol，故有x+y=0.9，2x+3y=2，解得x=0.7，y=0.2。故为3.5:1；

    （3）解：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；

     ∴ SO2的体积分数       

    （4）解法一：由2Fe3＋~S，得0.15mol

    由铁原子守恒得：Fe1-xS中0.425mol，0.275mol

    由化合价得：（0.27520.153）20.5mol

    ∴    ∴

    解法二：Fe1-xS +    HCl →    FeCl2 +    H2S↑+    S↓

    由原子守恒得，0.425mol  （盐酸中氢元素反应后在H2S中，氯元素在FeCl2中）

    ∴ Fe1-xS中  硫元素0.075+0.425=0.5mol  铁元素0.425mol

    ∴    ∴

    考点：化学计算，守恒法、关系式法。

     

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    （2013?浦东新区二模）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，既含有Fe2+又含有Fe3+．
    生产硫酸时将矿石煅烧，发生反应如下：
    ①4FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2
    ②4Fe1-xS+（7-3x） O2→2 （1-x） Fe2O3+4SO2
    （1）含FeS2 72%的黄铁矿10吨，理论上最多可以生产98%的浓硫酸
    12
    12
    吨（矿石中无其他含硫物质）．
    （2）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
    3.5
    3.5
    ：1．
    （3）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）．
    （4）将一定量的磁黄铁矿溶于足量的盐酸，充分反应后测得生成S单质2.4g，FeCl2 0.425mol，且溶液中无Fe3+，计算Fe1-xS中的x值（矿石中其他成分不与盐酸反应）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    接触法制硫酸是目前工业上生产硫酸的主要方法．请回答下列问题：
    （1）工业上用此方法生产硫酸时，需要的主要原料有空气、
    含硫矿物
    含硫矿物
    、98.3% 的硫酸．
    （2）在生产过程中产生的尾气必须进行净化处理，这样既可以将SO2再用于生产SO3，又可
    防止SO2污染大气
    防止SO2污染大气
    ．生产中常用Na2SO3溶液处理SO2尾气，步骤如下：第1步，用亚硫酸钠溶液吸收SO2生成亚硫酸氢钠；第2步，加热吸收液，使之重新生成亚硫酸钠，同时得到
    含高浓度SO2的水蒸气
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    副产品．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    （17分）利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是工业上生产硫酸的关键步骤。

       （1）某温度下，2SO2（g）+O2（g）2S03（g）△H3=mkJ/mol，平衡常数（K）的大小与温度（T）的关系如右图中曲线所示，则m____0（填“>”“=”或“<”）；b点时v（正）   v（逆）（填“<”、“=”或“>”）。反应的焓变（△H）将   （填“增大”、“减小”或“不变”）。

       （2）若反应物起始的物质的量相同，下列关系图不正确的是   （填序号）。

       （3）某硫酸厂利用SO2尾气、废铁屑、空气、水合成绿矾（FeS04·7H2O），反应中作还原剂的物质是       。

       （4）将反应后的混合气体用氨水吸收可得到（NH4）2SO3和（NH4）2SO4两种化工原料。

            ①对于（NH4）2SO3溶液，某同学写出了如下的正确关系式：

           2[c（SO2-3）十c（HSO-3）+c（H2SO3）]=c（NH+4）+c（NH3·H2O）

    请分析该同学的依据是    。

    ②在（NH4）2 SO4溶液中存在：NH+4+H2ONH3·H2O+H+，则该反应常温下的平衡常数K=    （已知：常温下，NH3·H2O的电离平衡常数K=1. 7×10-5）

       （5）三氧化硫吸收后所得的硫酸常用来制备BaSO4作X射线透视时的内服造影剂，胃酸很强（pH约为1），但服用大量BaSO4仍然是安全的，BaSO4不溶于酸的原因是（用溶解平衡原理解释）     。万一误服了少量BaCO4，应尽快用大量0. 5mol/LNa2SO4溶液给患者洗胃，如果忽略洗胃过程中Na2SO4溶液浓度的变化，残留在胃液中的Ba2+浓度仅为mol/L（已知25℃时，Ksp（BaSO4）=1×l0-10 ,Ksp（BaCO3）=1×10-9）.

     

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    科目：高中化学 来源：2012-2013学年上海市浦东新区高三4月高考预测（二模）化学试卷（解析版） 题型：计算题

    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，既含有Fe2＋又含有Fe3＋。

    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）。

     

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