Question

20世紀(jì)90年代我國的硫酸產(chǎn)量已達(dá)到1600萬噸，這標(biāo)志著我國硫酸工業(yè)取得飛速發(fā)展．工業(yè)生產(chǎn)硫酸的主要流程為：①煅燒黃鐵礦4FeS₂+11O₂

高溫  .

2Fe₂O₃+8SO₂②SO₂ 轉(zhuǎn)化為SO₃③用濃H₂SO₄吸收SO₃
請回答相關(guān)問題：
（1）如何利用流程①中形成的固體剩余物：

 

．
（2）SO₂是一種酸性氧化物，具有與CO₂相似的化學(xué)性質(zhì)．生產(chǎn)中會有部分SO₂隨尾氣排入大氣，造成環(huán)境污染．有人設(shè)計用熟石灰吸收尾氣中的SO₂，請寫出此反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．
（3）第②步反應(yīng)是一個化合反應(yīng)，請判斷實現(xiàn)此反應(yīng)的另一反應(yīng)物是

 

．
（4）將SO₂通入氯氣的水溶液至恰好完全反應(yīng)，生成兩種常見的酸，請完成下列化學(xué)方程式：Cl₂+SO₂+2H₂O=

 

+2HCl
（5）20世紀(jì)90年代我國的硫酸產(chǎn)量已達(dá)到1600萬噸，這些H₂SO₄中S元素的質(zhì)量是多少？
（6）假如①這些H₂SO₄都是用含F(xiàn)eS₂質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%的黃鐵礦生產(chǎn)得到的，②這些黃鐵礦在生產(chǎn)過程中有3%的S元素?fù)p失，則為保證1600萬噸的硫酸生產(chǎn)能力，年需黃鐵礦多少噸？

Answer 1

考點：物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化和制備,二氧化碳的化學(xué)性質(zhì),含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)的有關(guān)計算,化合物中某元素的質(zhì)量計算,質(zhì)量守恒定律及其應(yīng)用,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：物質(zhì)的制備

分析：（1）根據(jù)流程①中固體物質(zhì)的組成來分析如何利用固體剩余物；
（2）根據(jù)SO₂與CO₂具有相似的化學(xué)性質(zhì)，利用類推法來書寫用熟石灰吸收尾氣中的SO₂所發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（3）根據(jù)第②步反應(yīng)是一個化合反應(yīng)，利用反應(yīng)物和生成物的組成元素，利用元素守恒來判斷另一反應(yīng)物；
（4）根據(jù)將SO₂通入氯氣的水溶液至恰好完全反應(yīng)，生成兩種常見的酸，利用反應(yīng)物中的元素來判斷常見的酸；
（5）根據(jù)化合物中元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計算方法來分析．
（6）先計算出1600萬噸的硫酸中含有的硫元素的質(zhì)量，然后計算出損失后的硫元素的質(zhì)量，進(jìn)而計算出FeS₂質(zhì)量，從而計算出黃鐵礦的質(zhì)量．

解答：解：（1）因流程①中的固體剩余物為氧化鐵，氧化鐵中含有鐵元素，則可利用還原劑來還原氧化鐵煉鐵，
故答案為：作為煉鐵原料；
（2）因SO₂與CO₂具有相似的化學(xué)性質(zhì)，二氧化碳與熟石灰反應(yīng)生成碳酸鈣和水，則二氧化硫與熟石灰
反應(yīng)生成亞硫酸鈣和水，即反應(yīng)為SO₂+Ca（OH）₂═CaSO₃↓+H₂O，故答案為：SO₂+Ca（OH）₂═CaSO₃↓+H₂O；
（3）因第②步反應(yīng)SO₂轉(zhuǎn)化為SO₃是一個化合反應(yīng)，生成物中只有S、O兩種元素，二氧化硫不會與硫反應(yīng)，
則應(yīng)為二氧化硫與氧氣化合生成三氧化硫，故答案為：O₂；
（4）由SO₂通入氯氣的水溶液至恰好完全反應(yīng)，生成兩種常見的酸，生成物中有鹽酸，根據(jù)元素守恒可知，
應(yīng)為含有S元素的酸，而亞硫酸不穩(wěn)定，則應(yīng)為H₂SO₄，故答案為：H₂SO₄．
（5）H₂SO₄中硫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

32

1×2+32+16×4

×100%≈32.7%．1600萬噸×32.7%=523.2萬噸，故答案為：523.2萬噸；
（6）損失后的硫元素的質(zhì)量為523.2萬噸×（1-3%）=507.5萬噸；這些硫元素都來自于FeS₂，因此FeS₂質(zhì)量為507.5萬噸÷

64

64+56

=951.6萬噸；因此需要黃鐵礦的質(zhì)量951.6萬噸÷60%=1585.9萬噸，故答案為：1585.9萬噸．

點評：本題考查物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化，學(xué)生應(yīng)學(xué)會利用物質(zhì)組成元素的差異和元素守恒來分析，（3）和（4）較難，在利用元素守恒的基礎(chǔ)上若再從氧化還原的角度來分析更合理，但氧化還原是高中化學(xué)知識點．