Question

工业上以黄铁矿（主要成分FeS2，杂质不含硫元素）为原料生产硫酸．其反应原理为：①FeS2与O2高温下反应生

工业上以黄铁矿（主要成分FeS2，杂质不含硫元素）为原料生产硫酸．其反应原理为：①FeS2与O2高温下反应生成SO2；②SO2在催化剂作用下与O2反应生成SO3；③SO3与H2O反应生成H2SO4．试回答以下问题：（1）生产中的尾气未经处理，排放到空气中会引起的环境问题是______．（2）FeS2中硫元素的质量分数为______．（3）若1.00t SO2与O2的混合气体中，含SO2 0.40t．在一定条件下反应，有80%的SO2发生转化，则反应后SO3的质量是______，反应后混合气体中SO3的质量分数是______．（4）若上述SO3与H2O完全反应，可生产98%浓硫酸多少吨？（计算过程写在答题卡上）

Answer 1

（1）二氧化硫是造成酸雨的主要气体，故答案为：引起酸雨   
（2）FeS₂中硫元素的质量分数=故答案为：53.33%   
（3）在一定条件下反应，有80%的SO₂发生转化，因此参加反应的二氧化硫是：0.40t×80%=0.32t，根据化学方程式的计算求得三氧化硫的质量；
设生成三氧化硫的质量为x，
  2SO₂ +O₂ =2SO₃
 2×64     2×80
 0.32t        x      

2×64

0.32t

＝

2×80

x

   x=0.4t  
参加反应的氧气的质量=0.4t-0.32t=0.08t，剩余氧气=0.6t-0.08t=0.52t
反应后混合气体中SO₃的质量分数=

0.4t

0.08t+0.4t+0.52t

×100%=40%
 故答案为：0.4t； 40%
（4）设可生产98%的浓硫酸的质量为x
SO₃+H₂O=H₂SO₄                            
80         98
0.4 t     100x×98%
x=

0.4t×98

80×98%

                                                       
=0.5 t                                                    
答：可生产98%的浓硫酸的质量0.5 t．
故答案为：0.5 t