(2013?浦東新區(qū)二模)工業(yè)上生產(chǎn)硫酸的原料,一種是黃鐵礦,其主要成分為FeS
2(S為-1價(jià));另一種是磁黃鐵礦,其主要成分是Fe
1-xS(S為-2價(jià)),式中x通常為0.1~0.2,既含有Fe
2+又含有Fe
3+.
生產(chǎn)硫酸時(shí)將礦石煅燒,發(fā)生反應(yīng)如下:
①4FeS
2+11O
2→2Fe
2O
3+8SO
2②4Fe
1-xS+(7-3x) O
2→2 (1-x) Fe
2O
3+4SO
2(1)含F(xiàn)eS
2 72%的黃鐵礦10噸,理論上最多可以生產(chǎn)98%的濃硫酸
12
12
噸(礦石中無(wú)其他含硫物質(zhì)).
(2)若磁黃鐵礦Fe
1-xS中x=0.1,則Fe
1-xS中Fe
2+與Fe
3+的物質(zhì)的量之比為
3.5
3.5
:1.
(3)煅燒礦石時(shí),為了盡可能地將礦石中的硫轉(zhuǎn)變?yōu)镾O
2,需通入過(guò)量20%的空氣(其中N
2與O
2的體積比為4:1,假設(shè)無(wú)其他氣體成分),計(jì)算磁黃鐵礦充分煅燒后排出的氣體中SO
2的體積分?jǐn)?shù)(用含x的代數(shù)式表示).
(4)將一定量的磁黃鐵礦溶于足量的鹽酸,充分反應(yīng)后測(cè)得生成S單質(zhì)2.4g,F(xiàn)eCl
2 0.425mol,且溶液中無(wú)Fe
3+,計(jì)算Fe
1-xS中的x值(礦石中其他成分不與鹽酸反應(yīng)).