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工业上生产硫酸的原料,一种是黄铁矿,其主要成分为FeS2(S为-1价);另一种是...

工业上生产硫酸的原料,一种是黄铁矿,其主要成分为FeS2S-1价);另一种是磁黄铁矿,其主要成分是Fe1-xSS-2价),式中x通常为0.1~0.2,既含有Fe2又含有Fe3

生产硫酸时将矿石煅烧,发生反应如下:

4 FeS2+ 11 O2→ 2 Fe2O3+ 8 SO2

4 Fe1-xS + (7-3x) O2→ 2 (1-x) Fe2O3+ 4 SO2

1)含FeS272%的黄铁矿10吨,理论上最多可以生产98%的浓硫酸___________吨(矿石中无其他含硫物质)。

2)若磁黄铁矿Fe1-xSx=0.1,则Fe1-xSFe2Fe3的物质的量之比为_____1

3)煅烧矿石时,为了尽可能地将矿石中的硫转变为SO2,需通入过量20%的空气(其中N2O2的体积比为41,假设无其他气体成分),计算磁黄铁矿充分煅烧后排出的气体中SO2的体积分数_____(用含x的代数式表示)。

4)将一定量的磁黄铁矿溶于足量的盐酸,充分反应后测得生成S单质2.4gFeCl20.425mol,且溶液中无Fe3,计算Fe1-xS中的x_____值(矿石中其他成分不与盐酸反应)。

 

12 3.5 0.15 【解析】 (1)根据关系式有:FeS2~2H2SO4, 120 196 10t×72% x×98% 解得x=12t; (2)设二价铁为xmol,三价铁为ymol,故有x+y=0.9,2x+3y=2,解得x=0.7,y=0.2。故为3.5:1; (3)【解析】 设生成4mol SO2,则需要1.2 (7-3x)mol的O2,所需空气中的N2为4.8 (7-3x)mol; 反应后得到的混合气体组成为:SO24mol、O20.2 (7-3x)mol、N24.8 (7-3x)mol; ∴ SO2的体积分数 (4)解法一:由2Fe3+~S,得0.15mol 由铁原子守恒得:Fe1-xS中0.425mol,0.275mol 由化合价得:(0.27520.153)20.5mol ∴∴ 解法二:Fe1-xS + HCl → FeCl2+ H2S↑+ S↓ 由原子守恒得,0.425mol (盐酸中氢元素反应后在H2S中,氯元素在FeCl2中) ∴ Fe1-xS中 硫元素0.075+0.425=0.5mol 铁元素0.425mol ∴∴  
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考点分析:
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钢铁制品经常进行烤蓝处理,即在铁制品的表面生成一层致密的Fe3O4。某学习小组为了研究烤蓝铁片,分别进行了以下实验操作:

①把一定量烤蓝铁片加工成均匀粉末;

②取m g该粉末,放入28.00 mL 1 mol·L1的盐酸中,恰好完全反应,生成标准状况下的气体134.4 mL,向溶液中滴入KSCN溶液,无明显现象。

完成下列各题:

(1)将反应后的溶液稀释至100 mL,则溶液中c(Fe2)________mol·L1

(2)样品中n(Fe)n(Fe3O4)__________

 

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13.6gFeFe2O3CuO的混合粉末加入到100mL一定物质的量浓度的盐酸中,充分反应,生成标准状况下的氢气896mL,过滤,滤渣经洗涤、干燥后得到1.28g固体纯净物,经检验滤液中只含有一种溶质。请回答:

1)固体混合物中CuO的质量___

2)盐酸的浓度为___

 

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向一定量的Fe、FeO、Fe2O3 的混合物中加入100 mL浓度为1.0 mol/L的盐酸,恰好使混合物完全溶解,放出224 mL的气体(标准状况)。所得溶液中加入KSCN溶液后无血红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物,能得到铁的质量是(

A. 11.2 g    B. 5.6 g    C. 2.8 g    D. 1.4 g

 

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向一定量的FeFeOFe2O3Fe3O4的混合物中,加入150mL 4 mol·L−1的稀硝酸,恰好使混合物完全溶解,并放出标准状况下NO气体2.24L,往所得溶液中加KSCN溶液,无红色出现。若用一定量的氢气在加热条件下还原相同质量的该混合物,所得固体的物质的量可能为

A.0.30mol B.0.28mol C.0.25mol D.0.42mol

 

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向一定量的FeFe2O3CuO混合物投入100mL 0.9mol/L的硫酸溶液中,充分反应后生成448mL标准状况下的气体,得不溶物0.03mol。向滤液中加入2mol/LNaOH溶液,加至10mL时开始出现沉淀。下列说法不正确的(    )

A.0.03mo1不溶物全为Cu

B.原混合物中含的质量为1.6g

C.滤液中的阳离子只有两种

D.整个过程中转移的电子数为0.03NA

 

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