Question

20．将I6.0g含杂质25%的硫铁矿（主要成分是含有铁、硫两种元素的化合物），高温条件下与空气中的氧气充分反应（杂质不参与反应〕，只生成二氧化硫和8.0g氧化铁．
（1）硫铁矿主要成分的化学式为FeS₂；
（2）计算溶解8.0g氧化铁需要20%的稀硫酸的质量；
（3）计算16.0g硫铁矿中含主要成分的质量和硫元素的质量．

Answer 1

分析 （1）根据组成元素质量比及元素相对原子质量，确定化合物中原子个数，写出化学式．
（2）根据氧化铁与硫酸反应的化学方程式，由氧化铁的质量计算反应消耗20%的稀硫酸的质量；
（3）由硫铁矿中主要成分的质量分数与硫铁矿质量乘积可计算16.0g硫铁矿中含主要成分的质量，根据主要成分是含有铁、硫两种元素的化合物，其质量与所含铁元素质量差为其中硫元素质量，其中铁元素质量即为氧化铁中铁元素质量；

解答 解：
16.0g硫铁矿中含主要成分即硫元素和铁元素的质量和=16.0g×（1-25%）=12g；在8.0g的氧化铁中铁元素的质量为8.0g×$\frac{56×2}{160}$×100%=5.6g，所以硫元素的质量=12g-5.6g=6.4g
含有铁、硫两种元素的化合物中铁、硫的原子个数比=$\frac{5.6g}{56}$：$\frac{6.4g}{32}$=1：2，则硫铁矿主要成分的化学式可表示为FeS₂；
设溶解8.0g氧化铁需要20%的稀硫酸的质量为x
Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O
160    294
8.0g   x×20%
$\frac{160}{8.0g}=\frac{294}{x×20%}$
x=73.5g
答：
（1）FeS₂
（2）溶解8.0g氧化铁需要20%的稀硫酸的质量为73.5g；
（3）16.0g硫铁矿中含主要成分的质量是12g  硫元素的质量是6.4g

点评 根据组成元素的质量比为各元素相对原子质量与原子个数乘积之比，可得知，化合物中原子个数比则为元素质量比与相对原子质量比的比．