Question

（1）硫鐵礦又稱黃鐵礦，是生產(chǎn)硫酸的原料，其主要成分為
FeS₂．850℃～900℃時(shí)，
硫鐵礦在在沸騰爐中煅燒，發(fā)生下列反應(yīng)：
4FeS₂+11O₂→2Fe₂O₃+8SO₂（雜質(zhì)不與氧氣反應(yīng)）
設(shè)120kg純凈的FeS₂與氧氣完全反應(yīng)，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下SO₂

44.8

m³．
（2）0.65mol銅與100ml、18mol/L的濃硫酸充分反應(yīng)后，銅完全溶解，將所得溶液稀釋到10L，在此溶液中滴加5mol/L的氫氧化鈉溶液至沉淀質(zhì)量最大時(shí)，需氫氧化鈉溶液

460

 ml．
（3）在100mL NaOH溶液中加入NH₄NO₃和（NH₄）₂SO₄的固體混合物，加熱使之充分反應(yīng)．
如圖是加入的混合物質(zhì)的質(zhì)量和產(chǎn)生的氣體體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的關(guān)系．則NaOH的物質(zhì)的量濃度為

5

 mol/L
（4）某Na₂SO₃固體已部分被氧化為Na₂SO₄，經(jīng)測(cè)定該混合物中含硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%，取51.2g該混合物加入某濃度過(guò)量的硫酸50mL，加熱使氣體全部逸出并收集，然后再向溶液中加入0.5mol/L氫氧化鈉溶液50mL恰好中和余酸．求：硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度（要求解答過(guò)程）

Answer 1

分析：（1）根據(jù)方程式計(jì)算二氧化硫的體積；
（2）根據(jù)電子轉(zhuǎn)移計(jì)算生成的二氧化硫的物質(zhì)的量，根據(jù)硫元素守恒計(jì)算反應(yīng)后溶液中硫酸根的物質(zhì)的量，向反應(yīng)后溶液中滴加5mol/L的氫氧化鈉溶液至沉淀質(zhì)量最大時(shí)，產(chǎn)生溶液中溶質(zhì)為硫酸鈉，根據(jù)硫酸根守恒計(jì)算硫酸鈉的物質(zhì)的量，根據(jù)鈉離子守恒計(jì)算n（NaOH）的物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算氫氧化鈉溶液的體積；
（3）氫氧化鈉與NH₄NO₃和（NH₄）₂SO₄的混合物生成氨氣，發(fā)生反應(yīng)NH₄⁺+OH^-

△   .

NH₃↑+2H₂O，由圖象可知，加入固體34.4g時(shí)生成氨氣體積增大為11.2L，根據(jù)氨氣的體積計(jì)算氫氧根的物質(zhì)的量，再根據(jù)c=

n

V

計(jì)算氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度；
（4）計(jì)算硫原子的物質(zhì)的量，根據(jù)化學(xué)式計(jì)算樣品中Na₂SO₃、Na₂SO₄總的物質(zhì)的量，令51.2g該混合物Na₂SO₃、Na₂SO₄的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，列方程計(jì)算x、y的值，加入的硫酸與亞硫酸鈉、氫氧化鈉反應(yīng)，二者都生成硫酸鈉，根據(jù)硫酸根、鈉離子守恒可知n（H₂SO₄）=n_生成（Na₂SO₄）=n（Na₂SO₃）+

1

2

n（NaOH）．

解答：解：（1）4FeS₂+11O₂=2Fe₂O₃+8SO₂
       480g           8×22.4L     
       120×10³          V
故V=

8×22.4L×120×103g

480g

=44.8×10³L=44.8m³，
故答案為：44.8；
（2）0.65mol銅完全反應(yīng)，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知生成二氧化硫?yàn)?span id="layzeb0" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">

0.65mol×2

6-4

=0.65mol，故反應(yīng)的溶液中硫酸根的物質(zhì)的量為0.1L×18g/mol-0.65mol=1.15mol，向反應(yīng)后溶液中滴加5mol/L的氫氧化鈉溶液至沉淀質(zhì)量最大時(shí)，產(chǎn)生溶液中溶質(zhì)為硫酸鈉，根據(jù)硫酸根守恒可知，n（硫酸鈉）=n（硫酸根）=1.15mol，根據(jù)鈉離子守恒可知，n（NaOH）=2n（硫酸鈉）=1.15mol×2=2.3mol，故需要?dú)溲趸�鈉溶液的體積為

2.3mol

5mol/L

=0.46L=460mL，
故答案為：460；
（3）發(fā)生反應(yīng)NH₄⁺+OH^-

△   .

NH₃↑+2H₂O，由圖象可知，加入固體34.4g時(shí)生成氨氣體積增大為11.2L，氨氣的物質(zhì)的量為

11.2L

22.4L/mol

=0.5mol，由方程式可知n（OH^-）=0.5mol，故

0.5mol

0.1L

=5mol/L，
故答案為：5；
（4）混合物中含硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%，51.2g該混合物中硫原子的物質(zhì)的量為

51.2g×25%

32g/mol

=0.4mol，根據(jù)化學(xué)式可知樣品中Na₂SO₃、Na₂SO₄總的物質(zhì)的量為0.4mol，令51.2g該混合物Na₂SO₃、Na₂SO₄的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，則：

x+y=0.4 126x+142y=51.2

，解得x=0.35、y=0.05，
加入的硫酸與亞硫酸鈉、氫氧化鈉反應(yīng)，二者都生成硫酸鈉，根據(jù)硫酸根、鈉離子守恒可知n（H₂SO₄）=n_生成（Na₂SO₄）=n（Na₂SO₃）+

1

2

n（NaOH）=0.35mol+

1

2

×0.5mol/L×0.05L=0.3625，故硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度為

0.3625mol

0.05L

=7.25mol/L，
答：硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度為7.25mol/L．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)計(jì)算，為拼合型題目，題目計(jì)算量較大，過(guò)程比較復(fù)雜，對(duì)學(xué)生的心理有很好的考驗(yàn)，綜合考查學(xué)生分析解決問(wèn)題的能力，注意守恒思想的運(yùn)用，難度中等．