Question

黄铁矿主要成分是FeS2．某硫酸厂在进行黄铁矿成分测定时，取0.1000g样品在空气中充分灼烧，将生成的SO2气

黄铁矿主要成分是FeS2．某硫酸厂在进行黄铁矿成分测定时，取0.1000g样品在空气中充分灼烧，将生成的SO2气体与足量‘Fe2（SO4）3溶液完全反应后，用浓度为0.02000mol/L的K2Cr2O7标准溶液滴定至终点，消耗K2Cr2O7溶液25.00mL．已知：SO2+2Fe3++2H2O═SO2-+2Fe2++4H+Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O（1）样品中FeS2的质量分数是（假设杂质不参加反应）______．（2）若灼烧6g FeS2产生的SO2全部转化为SO3气体时放出9.83kJ热量，产生的SO3与水全部化合生成H2SO4，放出13.03kJ热量，写出SO3气体转化为H2SO4的热化学方程式：______．（3）煅烧10t上述黄铁矿，理论上产生SO2的体积（标准状况）为______L，制得98%的硫酸质量为______ t，SO2全部转化为H2SO4时放出的热量是______ kJ．

Answer 1

（1）取0.1000g样品在空气中塌稿充分咐亏灼烧，将生成的SO₂气体与足量Fe₂（SO₄）₃溶液完全反应后，用浓度为0.02000mol/L的K₂Cr₂O₇标准溶液滴定至终点，消耗K₂Cr₂O₇溶液25.00mL．
依据反应过程得到定量关系为：3FeS₂～6SO₂～12Fe²⁺～2Cr₂O₇^2-，假设硫化亚铁物质的量为x，则
                           3FeS₂～6SO₂～12Fe²⁺～2Cr₂O₇^2-，
                             3                    2
                             x                   0.02000mol/l×0.02500L
x=0.00075mol；
所以样品中FeS₂的质量分数=

0.00075mol×120g/mol

0.1000g

×100%=90%
故答案为：90.00%；       
（2）灼烧6g FeS₂产生的SO₂全部转化为SO₃气体时放出9.83kJ热量，依据硫元素守恒n（S）=2n（FeS₂）=

6g

120g/mol

×2=0.1mol，产生的0.1molSO₃与水全部化合生成H₂SO₄，放出13.03kJ热量，1molSO₃与水全部化合生成H₂SO₄，放出130.3kJ，SO₃气体转化为H₂SO₄的热化学方程式为：SO₃（g）+H₂O（1）═H₂SO₄（1）；△H═-130.3 kJ/mol；
故答案为：SO₃（g）+H₂O（1）═H₂SO₄（1）；△H═-130.3 kJ/mol；
（3）煅烧10t上述黄铁矿，含有FeS₂的质量=10×10⁶×90%=9×10⁶g，物质的量=

9×106g

120g/mol

=7.5×10⁴mol，
依据硫元素守恒，团简孝理论上产生SO₂的体积=7.5×10⁴mol×2×22.4L/mol=3.36×10⁶ L；
理论上得到硫酸物质的量为7.5×10⁴mol×2=1.5×10⁵mol，质量=1.5×10⁵mol×98g/mol=1.47×10⁷g
制得98%的硫酸质量=

1.47×107g

98%

=1.5×10⁷g=15t；
依据（2）可知，0.1mol二氧化硫全部反应生成三氧化硫放热9.83kJ热量，产生的SO₃与水全部化合生成H₂SO₄，放出13.03kJ热量，1.5×10⁵molSO₂全部转化为H₂SO₄时放出的热量=1.5×10⁵mol×98.3KJ/mol+1.5×10⁵mol×130.3KJ/mol=3.429×10⁷KJ；
故答案为：3.36×10⁶；15；3.43×10⁷；