Question

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

【实验探究】

Ⅰ．称取2.40 g黄铁矿样品放入下图所示装置（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下处理：

【问题讨论】

（1）Ⅰ装置中甲瓶内盛放的试剂是氢氧化钠溶液，其作用是                  。

（2）Ⅰ装置中乙瓶内发生反应的化学反应方程式是                          。

【含量测定】

（3）计算该黄铁矿中FeS₂的质量分数。（请写出计算过程）

【交流反思】

（4）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”）。

（5）Ⅱ中检验滤渣是否洗涤干净的方法是，取最后一次洗涤液，加入             ，说明已洗涤干净。

【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下所示：

（6）接触室中发生反应的化学方程式为                 。化学实验室常需要用到较稀的硫酸，把浓硫酸稀释的操作是                                ，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               。

（7）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．沸腾炉排出的矿渣可供炼铁

D．吸收塔中为了提高吸收效率，采用喷淋的方式

Answer

（1）吸收空气中的二氧化碳

（2）2NaOH + CO2 ==== Na2CO3 + H2O

（3）硫元素的质量：4.66g×32/233=0.64g

FeS2的质量：0.64g/64/120=1.2g

1.2g/2.4g×100%=50%

（4）偏大

（5）滴加硫酸钠溶液，若无白色沉淀，则已洗净。（合理即可）

（6）2SO2+O2＝2SO3 酸入水，边加边搅拌 除去金属表面的锈

（7）ACD

【解析】

试题分析：【问题讨论】（1）Ⅰ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）Ⅰ装置中乙瓶内发生反应的化学反应方程式是2NaOH + CO2 ==== Na2CO3 + H2O；（3）硫元素的质量：4.66g×32/233=0.64g ；FeS2的质量：0.64g/64/120=1.2g ；1.2g/2.4g×100%=50%；（4）如果缺少甲装置，空气的二氧化碳会被乙装置吸收，使测量结果偏大，则最终测得FeS2的质量分数将会偏大；（5）Ⅱ中检验滤渣是否洗涤干净，就是判断沉淀表面是否含有氯化钡溶液，故方法是，取最后一次洗涤液，加入滴加硫酸钠溶液，若无白色沉淀，则已洗净。（6）接触室中发生反应的化学方程式为2SO2+O2＝2SO3化学实验室常需要用到较稀的硫酸，把浓硫酸稀释的操作是酸入水，边加边搅拌；稀硫酸的一种用途为除去金属表面的锈；（7）依据生产硫酸的工艺流程图，下列说法正确的是A．为使黄铁矿充分燃烧，需将其粉碎C．沸腾炉排出的矿渣可供炼铁D．吸收塔中为了提高吸收效率，采用喷淋的方式；

考点：化学工艺题