题文
硫铁矿又称黄铁矿（主要成分FeS2，杂质不含硫元素），是地壳中分布最广的硫化物．因其浅黄的颜色和明亮的金属光泽，常被误认为是黄金，故又称“愚人金”．工业上硫铁矿主要用于接触法制造硫酸，其反应原理为：①FeS2高温下与O2反应生成SO2②SO2在催化剂作用下与O2反应生成SO3③SO3与水反应生成H2SO4．
（1）若1.00吨SO2与O2的混合气体中含SO20.40吨，在一定条件下发生反应②，有80%的SO2发生转化，则反应后混合气体中SO3的质量分数是______．
（2）现用80吨硫矿铁制硫酸，最后生产出100吨98%的硫酸．若反应过程中硫元素的损失率为5%，则硫铁矿中FeS2的质量分数为______．
（3）在浓硫酸中继续溶解SO3后所形成的液体称发烟硫酸，其浓度通常以游离的SO3含量来表示，如20%的发烟硫酸即表示在硫酸中含有20%的SO3．现有1L含SO330%的发烟硫酸（密度为1.95g/cm3），要把它稀释成质量分数为95%的浓硫酸，需加水约多少？（写出计算过程）
（4）已知850℃～900℃时，硫铁矿在氧气中煅烧，可能发生下列反应：①3FeS2+8O2→Fe3O4+6SO2②4FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2 为使FeS2煅烧完全生成Fe2O3，工业上使用过量氧气，当氧气过量20%时，求得炉气中SO2的体积分数．（写出计算过程）
（5）将480g纯净的FeS2在氧气中完全反应，若得到固体中n（Fe）：n（O）=4：a，此时消耗氧气b mol，试写出b与a的关系式______．
题型：未知 难度：其他题型
答案
（1）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，设生成三氧化硫的质量为x，则：
2SO2 +O2 =2SO3
2×64 2×80
0.32tx
所以x=2×640.32t x=0.4t
由质量守恒定律可知，反应后混合气体的总质量为1t，故反应后混合气体中SO3的质量分数=0.4t1t=40%，
故答案为：40%；
（2）令硫铁矿中FeS2的质量分数为a，则80吨硫矿铁中FeS2的质量为0.8a 吨，则：
FeS2 ～～～～～～～～2H2SO4
120t2×98t
0.8a t×（1-5%） 100t×98%
所以，120t：2×98t=0.8a t×（1-5%）：100t×98%
解之得：a=78.95%，
故答案为：78.95%；
（3）1L含SO330%的发烟硫酸（密度为1.95g/cm3），其质量=1000cm3×1.95g/cm3=1950g，其中SO3的质量=1950g×30%，硫酸的质量为1950g×70%，则：
SO3 +H2O=H2SO4
80 98
1950g×30% m（H2SO4）
故m（H2SO4）=98×1950g×30%80
故加水后硫酸的总质量=98×1950g×30%80+1950g×70%，
设需要加入水的质量为yg，则：（1950g+y g）×95%=98×1950g×30%80+1950g×70%，
解得y=241.2，
答：需要加水约241.2g；
（4）假设FeS2为4mol，则：
4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2 气体物质的量减少
4 118 3
4mol 11mol8mol3mol
氧气过量20%，则通入氧气为11mol×（1+20%）=13.2，故反应后混合气体总物质的量=13.2mol-3mol=10.2mol，故所得炉气中SO2的体积分数=8mol10.2mol×100%=78.4%，
答：所得炉气中SO2的体积分数为78.4%．
（5）480g纯净的FeS2的物质的量为480g120g/mol=4mol，则n（Fe）=4mol，n（S）=8mol，
得到固体中n（Fe）：n（O）=4：a，则固体中n（O）=a，
反应后生成n（SO2）=8mol，消耗n（O2）=bmol，
根据反应前后氧原子守恒：b×2=a+8×2，则b=0.5a+8，
故答案为：b=0.5a+8．
解析
2×640.32t
考点
据考高分专家说，试题“硫铁矿又称黄铁矿（主要成分FeS2，杂质.....”主要考查你对 [化学反应方程式 ]考点的理解。
化学反应方程式
化学方程式：
用化学式来表示化学反应的式子，叫做化学方程式。化学方程式不仅表明了反应物、生成物和反应条件，同时，通过相对分子质量或相对原子质量还可以表示个物质之间的质量关系，即各物质之间的质量比。
书写化学方程式要遵守两个原则：
一是必须以客观事实为基础，绝不能凭空臆想、臆造事实上不存在的物质和化学反应；
二是要遵守质量守恒定律，等号两边各原子种类与数目必须相等。
化学方程式的意义：
化学方程式不仅表明了反应物、生成物和反应条件。同时，化学计量数代表了各反应物、生成物物质的量关系，通过相对分子质量或相对原子质量还可以表示各物质之间的质量关系，即各物质之间的质量比。对于气体反应物、生成物，还可以直接通过化学计量数得出体积比。
