Question

【題目】黃鐵礦（主要成分為FeS2 ， 雜質不含硫元素）是我國大多數硫酸廠制取硫酸的主要原料。化學課外活動小組為測定某黃鐵礦中FeS2含量進行了如下的實驗探究（假設每步反應均完全）。
【查閱資料】 ①4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2
②Na2SO3+H2O2＝Na2SO4+H2O
【實驗探究】
Ⅰ. 稱取2.40g黃鐵礦樣品放入下圖所示裝置（夾持和加熱裝置省略）的石英管中，從a處不斷地緩緩通入空氣，高溫灼燒石英管中的黃鐵礦樣品至反應完全。

Ⅱ. 反應結束后，將乙瓶中的溶液進行如下處理：

【問題討論】
（1）Ⅰ裝置中甲瓶內盛放的試劑是氫氧化鈉溶液，其作用是。
（2）Ⅰ裝置中乙瓶內發生反應的化學反應方程式是。
（3）【含量測定】
計算該黃鐵礦中FeS2的質量分數。（請寫出計算過程）
（4）【交流反思】
如果缺少甲裝置，則最終測得FeS2的質量分數將會（填“偏大”“偏小”或“不變”）。
（5）Ⅱ中檢驗濾渣是否洗滌干凈的方法是，取最后一次洗滌液，加入 ， 說明已洗滌干凈。
（6）【拓展應用】
工業上以黃鐵礦為原料生產硫酸的工藝流程圖如下所示：

接觸室中發生反應的化學方程式為。化學實驗室常需要用到較稀的硫酸，把濃硫酸稀釋的操作是 ， 硫酸是一種重要的化工產品，用途十分廣泛，請寫出稀硫酸的一種用途。
（7）依據生產硫酸的工藝流程圖，下列說法正確的是（填字母）。
A.為使黃鐵礦充分燃燒，需將其粉碎
B.催化劑能夠提高SO2的反應速率和產量
C.沸騰爐排出的礦渣可供煉鐵
D.吸收塔中為了提高吸收效率，采用噴淋的方式

Answer 1

【答案】
（1）吸收空氣中的二氧化碳
（2）2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O
（3）解：最終所得的沉淀是硫酸鋇沉淀，根據硫原子守恒可得硫元素的質量。設硫元素的質量為x；

S-------	BaSO4
32	233
x	4.66g

x=0.64g

FeS2的質量= = 1.2g；

該黃鐵礦中FeS2的質量分數= = 50%；

（4）偏大
（5）滴加硫酸鈉溶液,若無白色沉淀
（6）2SO2+O22SO3,酸入水,邊加邊攪拌,稀硫酸是主要的化工原料,可用于生產化肥、農藥、火藥,還可用于除鐵銹等
（7）A,C,D
【解析】解：（1）由于空氣中的二氧化碳能與氫氧化鈉反應，會對實驗造成干擾，故要將空氣中的二氧化碳除去；（2）氫氧化鈉與二氧化硫反應生成亞硫酸鈉和水，反應的化學方程式表示為：2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O；（4）如果缺少甲裝置，那么亞硫酸鈉的質量偏大，沉淀的質量也偏大，最終導致測得FeS2的質量分數偏大；（5）Ⅱ中檢驗濾渣是否洗滌干凈，即證明濾渣上是否含有氯化鋇，那么可滴加硫酸鈉溶液，若無白色沉淀，則已洗凈；（6）由工業流程圖可知，接觸室中，在催化劑的催化作用下，二氧化硫和氧氣反應生成了三氧化硫，反應的化學方程式表示為：2SO2+O2 2SO3 ；稀釋濃硫酸的方法是：將濃硫酸沿容器的內壁慢慢的注入水中并不斷的攪拌；稀硫酸是主要的化工原料，可用于生產化肥、農藥、火藥，還可用于除鐵銹等；（7）A、將黃鐵礦粉碎可增大與氧氣的接觸面積，使其充分燃燒，正確；B、催化劑只能改變反應速率，不能改變生成物的量，錯誤；C、沸騰爐排出的礦渣含有鐵元素，可用于煉鐵，正確；D、采用噴淋的方式可使它們充分接觸，提高吸收效率，正確。故選ACD。
所以答案是：（1）吸收空氣中的二氧化碳；（2）2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O；（3）50%；（4）偏大；（5）滴加硫酸鈉溶液，若無白色沉淀；（6）2SO2+O22SO3；酸入水，邊加邊攪拌；稀硫酸是主要的化工原料，可用于生產化肥、農藥、火藥，還可用于除鐵銹等；（7）ACD。
【考點精析】關于本題考查的質量守恒定律及其應用和書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式，需要了解①質量守恒定律只適用于化學變化，不適用于物理變化；②不參加反應的物質質量及不是生成物的物質質量不能計入“總和”中；③要考慮空氣中的物質是否參加反應或物質（如氣體）有無遺漏；注意：a、配平 b、條件 c、箭號才能得出正確答案．