Question

2．工業(yè)上通常用黃鐵礦（主要成分FeS₂）為原料生產(chǎn)硫酸，先將黃鐵礦粉碎，然后按照以下流程制備硫酸：

（1）判斷下列說(shuō)法不正確的是c（選填序號(hào)字母）
a．將黃鐵礦粉碎的目的，是增大反應(yīng)物的接觸面積            b．過(guò)量空氣能提高SO₂的轉(zhuǎn)化率
c．使用催化劑能提高SO₃的產(chǎn)量                            d．排出的礦渣可供煉鐵
（2）寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)室稀釋濃硫酸的具體操作步驟將濃硫酸沿?zé)�杯�?nèi)壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不斷攪拌．．
（3）過(guò)程②的化學(xué)方程式為2SO₂+O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$2SO₃．
（4）取10g礦渣樣品（含F(xiàn)e₂O₃），向其中加入150g溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.8%的稀硫酸（已知礦渣中的Fe₂O₃與稀硫酸恰好完全反應(yīng)得到Fe₂（SO₄）₃溶液），試通過(guò)化學(xué)方程式計(jì)算該礦渣樣品中Fe₂O₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

分析 （1）a、將礦石粉碎，能增大反應(yīng)物的接觸面積；
b、過(guò)量空氣中能帶來(lái)較多的氧氣，能提高SO₂的轉(zhuǎn)化率；
c、根據(jù)催化劑的特點(diǎn)分析；
d、根據(jù)礦渣中含有氧化鐵分析．
（2）根據(jù)稀釋濃硫酸的方法回答；
（3）根據(jù)反應(yīng)寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式．
（4）根據(jù)氧化鐵與硫酸反應(yīng)的方程式，由硫酸的質(zhì)量求出氧化鐵的質(zhì)量，再求出氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）a．將黃鐵礦粉碎的目的，是增大反應(yīng)物的接觸面積，故a說(shuō)法正確；
b．過(guò)量空氣帶來(lái)較多的氧氣，能提高SO₂的轉(zhuǎn)化率，故b正確；
c．使用催化劑能改變反應(yīng)的速率等，不能提高SO₃的產(chǎn)量，故c錯(cuò)誤；
d．排出的礦渣中含有氧化鐵，可供煉鐵，故d正確；
（2）稀釋濃硫酸時(shí)：將濃硫酸沿?zé)�杯�?nèi)壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不斷攪拌．
（3）過(guò)程②中二氧化硫和氧氣在催化劑的作用下生成了三氧化硫，化學(xué)方程式為2SO₂+O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$2SO₃；
（4）150g9.8%的稀硫酸中含H₂SO₄的質(zhì)量是：150g×9.8%=14.7g
設(shè)氧化鐵的質(zhì)量為x
Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O 
160     294
x      14.7g
$\frac{160}{294}=\frac{x}{14.7g}$  解得：x=8g      
該礦渣樣品中Fe₂O₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{8g}{10g}×100%$=80%．
故答為：（1）C；（2）將濃硫酸沿?zé)�杯�?nèi)壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不斷攪拌；（3）2SO₂+O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$2SO₃；（4）該礦渣樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%．

點(diǎn)評(píng) 解答本題的關(guān)鍵是知道反應(yīng)物接觸面積越大，反應(yīng)越劇烈；熟悉方程式的書(shū)寫(xiě)注意事項(xiàng)；知道濃硫酸的稀釋方法等知識(shí)．