Question

【题目】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+11O2 2Fe2O3+8SO2 ②Na2SO3+H2O2=Na2SO4+H2O
③Na2SO4+BaCl2=BaSO4+2NaCl ④Na2CO3+BaCl2=BaCO3+2NaCl
【实验探究】
Ⅰ．称取1.60g黄铁矿样品放入如图1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图2处理
（1）【问题讨论】Ⅰ中装置中甲瓶内盛放的试剂是氢氧化钠溶液，其作用是 ．
（2）【含量测定】①Ⅱ中最终得到的4.66g固体是（填物质的化学式）． ②计算该黄铁矿中FeS2的质量分数 ． （请写出计算过程）
（3）【交流反思】①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”）． ②Ⅱ中证明所加BaCl2溶液过量的方法是 ．
（4）【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图3所示 ①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，稀释时，应将沿烧杯内壁慢慢注入中，并不断用玻璃棒搅拌．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 ．
②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；解：由于在化学变化中硫元素质量守恒，所以硫元素的质量：4.66g× =0.64g，FeS2的质量：0.64g÷（ ×100%）=1.2g， 黄铁矿中FeS2的质量分数为： ×100%=75%
（3）偏大；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
（4）2SO2+O2 2SO3；880；浓硫酸；水；除铁锈；ACD
【解析】解：（1）由于空气中的二氧化碳能与氢氧化钠反应影响二氧化硫的测定，所以，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；（2）①由于过氧化氢具有强氧化性，能将亚硫酸钡氧化成硫酸钡，所以，Ⅱ中最终得到的4.66g固体是BaSO4；②如果缺少甲装置，由于二氧化碳能与氢氧化钠反应，则最终测得FeS2的质量分数将会偏大；（3）①由于硫酸钠能与氯化钡反应，所以，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；②由图示可知，在接触室内，二氧化硫和氧气在加热和催化剂的条件下生成了三氧化硫，反应的方程式是：2SO2+O2 2SO3； 设需要加水的质量为x，
100g×98%=（100g+x）×10%
x=880g，
稀释时，应将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢注入水中，并不断用玻璃棒搅拌由于稀硫酸能与金属氧化物反应，常用于金属除锈；（4）A．为使黄铁矿充分燃烧，需将其粉碎，能增大与氧气的接触面积，故A正确；
B．催化剂能够提高SO2的反应速率，不能提高产量，故B错误；
C．由生产硫酸的工艺流程可知，SO2可做为生产硫酸的原料循环再利用，故C正确；
D．沸腾炉排出的矿渣中含有氧化铁，可供炼铁，故D正确．
故选：ACD．
【考点精析】本题主要考查了书写化学方程式、文字表达式、电离方程式和根据化学反应方程式的计算的相关知识点，需要掌握注意：a、配平 b、条件 c、箭号；各物质间质量比=系数×相对分子质量之比才能正确解答此题．