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升学考试 2010江苏高考化学计算题步骤详细解析

2010江苏高考化学计算题步骤详细解析

1. 题目还原(大意)工业制硫酸,用黄铁矿(FeS₂)煅烧生成SO₂,再氧化为SO₃,最后用98%硫酸吸收SO₃得发烟硫酸(H₂SO₄·SO₃)。已知投料黄铁矿质量、转化率、吸收率等数据,求最终产品产率或纯度。2. 核心解题步骤第一步:写清...

1. 题目还原(大意)

工业制硫酸,用黄铁矿(FeS₂)煅烧生成SO₂,再氧化为SO₃,最后用98%硫酸吸收SO₃得发烟硫酸(H₂SO₄·SO₃)。已知投料黄铁矿质量、转化率、吸收率等数据,求最终产品产率或纯度。

2. 核心解题步骤

第一步:写清楚关键化学反应方程式

4FeS₂ + 11O₂ → 2Fe₂O₃ + 8SO₂

2SO₂ + O₂ ⇌ 2SO₃

SO₃ + H₂SO₄ → H₂SO₄·SO₃(发烟硫酸)

注意:计算题直接用关系式法,避免分步算丢失数据。

第二步:用关系式法找FeS₂与最终产物之间的摩尔比

从FeS₂ → 8SO₂ → 8SO₃ → 8H₂SO₄(理论上),但题中发烟硫酸是H₂SO₄·SO₃,相当于1个SO₃与1个H₂SO₄结合。

实际常用关系式:FeS₂ ~ 2H₂SO₄(因为2个S最终生成2个H₂SO₄分子)。

关键: 产率、转化率、吸收率要逐步乘进去,别跳步。

第三步:带数据计算

假设黄铁矿质量m克,FeS₂纯度90%,转化率x%,吸收率y%。

n(FeS₂) = m × 90% ÷ 120 (FeS₂摩尔质量120g/mol)

理论n(H₂SO₄) = n(FeS₂) × 2

实际n(H₂SO₄) = 理论n × (转化率%) × (吸收率%)

最后换算为发烟硫酸质量,再除以实际产量得产率。

第四步:防坑点

  • 黄铁矿纯度记得乘;
  • 转化率、吸收率分步乘,别合并;
  • 发烟硫酸组成看清是H₂SO₄·SO₃还是H₂SO₄·xSO₃;
  • 单位统一(克/摩尔)。
  • 3. 答案格式

    最终答案一般保留2位小数,带上单位(如“%”或“吨”)。

    检查三步:方程式配平、关系式对准、数据代入无遗漏。

    口诀速记

    “黄铁矿两步烧,关系式法直接飙,转化吸收步步乘,纯度产率别漏掉。”

    附:当年高频考点

  • 转化率与产率区别(转化率针对某步反应,产率针对总产品);
  • 多步反应用关系式(S元素守恒最快);
  • 纯度、浓度、密度换算可能穿插。

    阅读提示

    建议先抓核心知识点,再看例题或表达方式,复习时可结合范文素材和作文栏目一起使用。