Question

20．充分煅燒50g硫鐵礦樣品，將生成的SO₂和24gO₂混合，并在一定條件下反應(yīng)，將反應(yīng)后的混合氣體用冰水冷卻得40g無(wú)色晶體，剩余氣體和過(guò)量H₂S充分反應(yīng)得44g固體．求：
（1）SO₂轉(zhuǎn)化成SO₃的百分率．80%
（2）樣品中含F(xiàn)eS₂的百分含量．75%．

Answer 1

分析 （1）將反應(yīng)后的混合氣體用冰水冷卻得40g無(wú)色晶體為SO₃，剩余氣體和過(guò)量H₂S充分反應(yīng)得44g固體為S，發(fā)生反應(yīng)：2H₂S+O₂=2S↓+2H₂O、2H₂S+SO₂=3S↓+2H₂O，設(shè)反應(yīng)后混合氣體中O₂為xmol、SO₂為ymol，表示出生成 S的物質(zhì)的量，根據(jù)三氧化硫計(jì)算消耗O₂、SO₂的物質(zhì)的量，再根據(jù)S單質(zhì)、氧氣的質(zhì)量列方程計(jì)算解答；
（2）根據(jù)S元素守恒計(jì)算FeS₂的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算樣品中含F(xiàn)eS₂的百分含量．

解答 解：（1）將反應(yīng)后的混合氣體用冰水冷卻得40g無(wú)色晶體為SO₃，其物質(zhì)的量為$\frac{40g}{80g/mol}$=0.5mol，則：
O₂（g）+2SO₂（g）?2SO₂（g）
 1        2      2
0.25mol  0.5mol 0.5mol
剩余氣體和過(guò)量H₂S充分反應(yīng)得44g固體為S，其物質(zhì)的量為$\frac{44g}{32g/mol}$=1.375mol，氧氣總物質(zhì)的量為$\frac{24g}{32g/mol}$=0.75mol，設(shè)反應(yīng)后混合氣體中O₂為xmol、SO₂為ymol，則：
2H₂S+O₂=2S↓+2H₂O、2H₂S+SO₂=3S↓+2H₂O，
   xmol  2xmol        ymol  3ymol
故x+0.25=0.75，則x=0.5mol
2x+3y=1.375，解得y=0.125
故二氧化硫總物質(zhì)的量為0.5mol+0.125mol=0.625mol，二氧化硫的轉(zhuǎn)化率為$\frac{0.5mol}{0.625mol}$×100%=80%，
故答案為：80%；
（2）根據(jù)S元素守恒，m（FeS₂）=$\frac{0.625mol}{2}$×120g/mol=37.5g，故樣品中含F(xiàn)eS₂的百分含量為$\frac{37.5g}{50g}$×100%=75%，
故答案為：75%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算，關(guān)鍵是明確冷卻后剩余氣體與過(guò)量硫化氫發(fā)生的反應(yīng)，學(xué)生容易忽略氧氣與硫化氫的反應(yīng)．