Question

16．以黃鐵礦（主要成分是FeS₂）為原料，生產(chǎn)硫酸的簡要流程圖如下：

（1）將黃鐵礦粉碎，目的是增大反應(yīng)物接觸面積，加快反應(yīng)速率．
（2）實驗室稀釋濃硫酸的正確操作是將濃硫酸緩慢注入盛水的燒杯中并攪拌．
（3）寫出沸騰爐中反應(yīng)的化學(xué)方程式為4FeS₂+11O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe₂O₃+8SO₂．
（4）爐渣（Fe₂O₃）在工業(yè)上可用來煉鐵，此反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（5）含F(xiàn)eS₂80%的黃鐵礦60t用此法生產(chǎn)硫酸，若生產(chǎn)過程中硫元素的利用率為95%，則能得到質(zhì)量分數(shù)98%的濃硫酸78t．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)黃鐵礦粉碎會增大反應(yīng)物的接觸面積加快反應(yīng)速度進行分析；
（2）根據(jù)濃硫酸的稀釋方法考慮；
（3）根據(jù)題中的敘述找出反應(yīng)物、生成物以及反應(yīng)條件，然后依據(jù)質(zhì)量守恒定律書寫化學(xué)方程式；
（4）根據(jù)題中的敘述找出反應(yīng)物、生成物以及反應(yīng)條件，然后依據(jù)質(zhì)量守恒定律書寫化學(xué)方程式；
（5）根據(jù)質(zhì)量守恒定律以及有關(guān)化學(xué)式的計算來分析．

解答 解：（1）反應(yīng)物接觸面積越大，反應(yīng)越劇烈，黃鐵礦粉碎會增大反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速度，所以將黃鐵礦粉碎，目的是：增大反應(yīng)物的接觸面積；
故填：增大反應(yīng)物接觸面積，加快反應(yīng)速率．
（2）濃硫酸的稀釋方法是：將濃硫酸沿著容器壁慢慢倒入水中，并用玻璃棒不斷攪拌；
故填：將濃硫酸緩慢注入盛水的燒杯中并攪拌．
（3）根據(jù)流程圖內(nèi)容可知，F(xiàn)eS₂與氧氣在高溫的條件下反應(yīng)生成氧化鐵和二氧化硫，故填：4FeS₂+11O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe₂O₃+8SO₂．
（4）在高溫的條件下，一氧化碳將氧化鐵還原為鐵，同時生成二氧化碳，故填：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．     
（5）設(shè)得到質(zhì)量分數(shù)為98%的濃硫酸的質(zhì)量為x，則
x×98%×$\frac{32}{1×2+32+16×4}×100%$=60t×80%×$\frac{32×2}{56+32×2}×100%$×95%     
解得：x=78t．

點評 解答本題的關(guān)鍵是要知道化學(xué)變化中的元素質(zhì)量守恒特點，知道反應(yīng)物接觸面積越大，反應(yīng)越劇烈，熟悉方程式的書寫注意事項，知道濃硫酸的稀釋方法．