Question

某工廠化驗室為測定某黃鐵礦（主要成分是FeS₂）的純度，取1.00g礦石樣品（所含雜質不揮發且不與氧氣反應），在氧氣流中充分灼燒，完全反應后，冷卻，稱量固體殘留物，質量為0.75g．
（1）該黃鐵礦中FeS₂的質量分數為多少？
（2）該工廠用這種黃鐵礦制硫酸，在FeS₂燃燒過程中損失2%，由SO₂氧化成SO₃時，SO₂的利用率為80%，吸收塔中SO₃完全吸收．若煅燒10.0t上述黃鐵礦，則可制得98%的硫酸多少噸？

Answer 1

分析：（1）FeS₂在氧氣流中充分灼燒，完全反應后生成Fe₂O₃，根據Fe元素守恒以及利用差量法計算FeS₂的質量，進而計算FeS₂的質量分數；
（2）根據S元素守恒，利用關系式發計算．

解答：解：（1）FeS₂在氧氣流中充分灼燒，完全反應后生成Fe₂O₃，根據Fe元素守恒可得2FeS₂～Fe₂O₃，利用差量法計算，
設1.00g礦石樣品中FeS₂的質量為m，則
2FeS₂～Fe₂O₃ △m
240g   160g       80g
m                 0.25g
m=

240g×0.25g

80g

=0.75g
所以該黃鐵礦中FeS₂的質量分數為

0.75g

1.00g

×100%=75%，
答：該黃鐵礦中FeS₂的質量分數為75%；
（2）根據S元素守恒，利用關系式發計算，反應的關系式為：FeS₂～2SO₂～2SO₃～2H₂SO₄，
設制得98%的硫酸xt，
   FeS₂～2SO₂～2SO₃～2H₂SO₄
   240g               196g
  10.0t×98%×80%      x×98%
x=

196g×10.0t×98%×80%

240g×98%

=6.53t，
答：煅燒10.0t上述黃鐵礦，則可制得98%的硫酸6.53t．

點評：本題考查化學方程式的計算，題目難度較大，注意運用差量法和關系式法計算．