硫铁矿又称黄铁矿，是生产硫酸的原料，其主要成分为FeS2．850℃～95

硫铁矿又称黄铁矿，是生产硫酸的原料，其主要成分为FeS₂．850℃～950℃时，硫铁矿在空气中煅烧，可能发生下列反应（设空气中N₂与O₂体积比为4：1）：

3FeS₂+8O₂=Fe₃O₄+6SO₂   ①

4FeS₂+11O₂=2Fe₂O₃+8SO₂  ②

（1）含硫35%的硫铁矿样品（杂质不含硫），其FeS₂的含量为　　．

（2）设1t纯净的FeS₂按②式完全反应，产生标准状况下SO₂　　 m³．

（3）为使FeS₂煅烧完全生成Fe₂O₃，工业上使用过量空气，当空气过量20%时，所得炉气中SO₂的体积分数为多少？　　．

（4）480g纯净的FeS₂在空气中完全反应，若所得固体中，Fe和O的物质的量之比n（Fe）：n（O）=4：a，

此时消耗空气为bmol．

①试写出b与a的关系式：．

②并作出b与a的关系曲线．

【考点】化学方程式的有关计算；含硫物质的性质及综合应用．

【专题】计算题．

【分析】（1）FeS₂的质量分数×FeS₂中S元素质量分数=硫铁矿样品中S元素质量分数；

（2）根据方程式计算生成二氧化硫的体积；

（3）假设FeS₂为4mol，为使FeS₂煅烧完全生成Fe₂O₃，发生反应4FeS₂+11O₂=2Fe₂O₃+8SO₂，利用方程式计算参加反应氧气、生成的二氧化硫以及气体物质的量减少的物质的量，进而计算通入的空气、反应后混合气体总物质的量，进而计算二氧化硫体积分数；

（4）①计算480g纯净的FeS₂的物质的量，根据反应前后原子守恒计算；

②当生成Fe₃O₄，a值最小，为5.3mol，b=53.3，当生成氧化铁，a值最大，为6mol，b=55，描点做出图象．

【解答】解：（1）FeS₂的质量分数×FeS₂中S元素质量分数=硫铁矿样品中S元素质量分数，故FeS₂的质量分数==65.6%，故答案为：65.6%；

（2）4FeS₂+11O₂=2Fe₂O₃+8SO₂

    4×120            8×22.4L

    1×10⁶g            V

V==3.733×10⁵L=373.3m³，

故答案为：373.3；

（3）假设FeS₂为4mol，则：

4FeS₂+11O₂=2Fe₂O₃+8SO₂ 气体物质的量减少

4     11          8       3

4mol  11mol      8mol     3mol

氧气过量20%，则通入氧气为11mol×（1+20%）=13.2，空气的物质的量为：=66mol，故反应后混合气体总物质的量=66mol﹣3mol=63mol，

故所得炉气中SO₂的体积分数=×100%=12.7%，

答：所得炉气中SO₂的体积分数为12.7%．

（4）①480g纯净的FeS₂的物质的量为=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，消耗空气为bmol，则n（O₂）=bmol，

根据反应前后氧原子守恒：b×2=a+8×2，则b=2.5a+40，

故答案为：b=2.5a+40．

②当生成Fe₃O₄，a值最小，为5.3mol，b=53.3，当生成氧化铁，a值最大，为6mol，b=55，描点做出图象为：故答案为：．

【点评】本题考查化学计算，涉及根据方程式计算、守恒计算等，题目属于拼合型，题量大、计算量较大，过程比较复杂，综合考查学生分析解决问题的能力，对学生的心理素质有较高的要求，难度中等．