Question

某工厂化验室为测定某黄铁矿（主要成分是FeS₂）的纯度，取1.00g矿石样品（所含杂质不挥发且不与氧气反应），在氧气流中充分灼烧，完全反应后，冷却，称量固体残留物，质量为0.75g．
（1）该黄铁矿中FeS₂的质量分数为多少？
（2）该工厂用这种黄铁矿制硫酸，在FeS₂燃烧过程中损失2%，由SO₂氧化成SO₃时，SO₂的利用率为80%，吸收塔中SO₃完全吸收．若煅烧10.0t上述黄铁矿，则可制得98%的硫酸多少吨？

Answer 1

分析：（1）FeS₂在氧气流中充分灼烧，完全反应后生成Fe₂O₃，根据Fe元素守恒以及利用差量法计算FeS₂的质量，进而计算FeS₂的质量分数；
（2）根据S元素守恒，利用关系式发计算．

解答：解：（1）FeS₂在氧气流中充分灼烧，完全反应后生成Fe₂O₃，根据Fe元素守恒可得2FeS₂～Fe₂O₃，利用差量法计算，
设1.00g矿石样品中FeS₂的质量为m，则
2FeS₂～Fe₂O₃ △m
240g   160g       80g
m                 0.25g
m=

240g×0.25g

80g

=0.75g
所以该黄铁矿中FeS₂的质量分数为

0.75g

1.00g

×100%=75%，
答：该黄铁矿中FeS₂的质量分数为75%；
（2）根据S元素守恒，利用关系式发计算，反应的关系式为：FeS₂～2SO₂～2SO₃～2H₂SO₄，
设制得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：煅烧10.0t上述黄铁矿，则可制得98%的硫酸6.53t．

点评：本题考查化学方程式的计算，题目难度较大，注意运用差量法和关系式法计算．