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用含的硫铁矿制硫酸,若煅烧时损失6%的硫元素,由二氧化硫制三氧化硫的转化率为98%.则制取1t纯硫酸需这种硫铁矿多少吨?

答案:0.85t#0.85吨
解析:

设制取lt纯硫酸需硫铁矿xt

依工业上制的原理:

可知:

答:制取1t纯硫酸需这种硫铁矿0.85t

  用制硫酸的反应为:

  

  

  

  此题显然是一个多步反应的计算问题,可以变多步为一步计算.根据三步的反应关系或S元素守恒,即得

  (假设参加反应的全生成)

  题中损失6%的硫元素,即为损失6%的的转化率为98%,即可看为参与反应的又只利用了98%.设需硫铁矿xt,则真正转化为,再依据的关系即可求出所需硫铁矿的质量.


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工业上制硫酸的主要反应如下:4FeS2+11O2═2Fe2O3+8SO2; 2SO2+O2
 400℃-500℃ 
.
 
2SO3; SO3+H2O═H2SO4用含FeS280%的硫铁矿生成硫酸,已知该矿石的利用率为95%,SO2的转化率为90%,SO3的吸收过程中损失率为2%.求生产500t98%的硫酸需矿石的质量.(要写出简单计算过程)

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硫铁矿又称黄铁矿(主要成分FeS2,杂质不含硫元素),是地壳中分布最广的硫化物。因其浅黄的颜色和明亮的金属光泽,常被误认为是黄金,故又称“愚人金”。

工业上硫铁矿主要用于接触法制造硫酸,其反应原理为:

①FeS2与O2高温下反应生成SO2

②SO2在催化剂作用下与O2反应生成SO3

③SO3与H2O反应生成H2SO4

(1)若1.00吨 SO2与O2的混合气体中含SO2 0.40吨,在一定条件下发生反应②,有80%的SO2发生转化,则反应后混合气体中SO3的质量分数是_________。

(2)现用80吨硫铁矿制硫酸,最后生产出100吨98%的硫酸。若反应过程中硫元素的损失率为5%,则硫铁矿中FeS2的质量分数为__________________。

(3)在浓硫酸中继续溶解SO3后所形成的液体称发烟硫酸,其浓度通常以游离的SO3含量来表示,如20%的发烟硫酸即表示在硫酸中含有20%的SO3。现有1L含SO330%的发烟硫酸(密度为1.95g/cm3),要把它稀释成质量分数为95%的浓硫酸,需加水约多少?(写出计算过程)

(4)已知:850℃~900℃时,硫铁矿在氧气中煅烧,可能发生下列反应:

①3FeS2+8O2→Fe3O4+6SO2

②4FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2    

为使FeS2煅烧完全生成Fe2O3,工业上使用过量氧气,当氧气过量20%时,求所得炉气中SO2的体积分数。(写出计算过程)

57.将480 g纯净的FeS2在氧气中完全反应,若所得固体中n(Fe)∶n(O)=4∶a,此时消耗氧气b mol,试写出b与a的关系式_______________________。

 

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