Question

【题目】黄铁矿主要成分是FeS2 。某硫酸厂在进行黄铁矿成分测定时，取0.1000 g样品在空气中充分灼烧，将生成的SO2气体与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后，用浓度为0.02000 mol／L的K2Cr2O7标准溶液滴定至终点，消耗K2Cr2O7溶液25.00 mL 。（M(FeS2)=120g/mol）

已知：SO2 + Fe3+ + H2O ——SO42- +Fe2+ + H+

Cr2O7 2-+ 6 Fe2+ + 14 H+ ==== 2 Cr3+ + 6 Fe3+ + 7 H2O

（1）将此方程式配平：_______________________________________________________________H+

（2）样品中FeS2的质量分数是（假设杂质不参加反应）________________。

（3）煅烧10 t上述黄铁矿，理论上产生SO2的体积（标准状况）为_______________L，制得98％的硫酸 质量为__________ t 。

Answer 1

【答案】 SO2 +2 Fe3+ +2 H2O=SO42- +2Fe2+ +4 H+ 90% 3.36×106 15

【解析】（1）已知反应：SO2 + Fe3+ + H2O ——SO42- +Fe2+ + H+，根据反应中硫的化合价从+4价变为+6价，铁的化合价从+3价变为+2价，化合价升降总数的最小公倍数为2，结合电荷守恒和质量守恒进行配平得反应为：SO2 +2Fe3+ +2 H2O=SO42- +2Fe2+ +4 H+； (2)由反应4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2及离子反应方程式：SO2 +2Fe3+ +2 H2O=SO42- +2Fe2+ +4 H+、Cr2O7 2-+ 6 Fe2+ + 14 H+ ==== 2 Cr3+ + 6 Fe3+ + 7 H2O，可得下列关系式：

FeS2 ～ 2SO2 ～ 4Fe2+ ～ Cr2O72-

120g mol

m(FeS2) 25.00×10－3 L×0.02000 mol·L－1

解得m(FeS2)=0.0900g

所以w(FeS2)= ×100%=90.00%

(3) 4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2

4×120t 8×22.4×103L

10t×90% V(SO2)

解得：V(SO2)=3.36×106L

又由2SO2+O22SO3,及SO3+H2O=H2SO4得:

FeS2 ～ 2H2SO4

120 2×98

10t×90% m(H2SO4) ×98%

解之得m(H2SO4)=15t。