（本题共14分）硫有多种含氧酸，亚硫酸（H2SO3）、硫酸（H2SO4）、焦硫酸（H2SO4·SO3）、硫代硫酸（H2S2O3）等等，其中硫酸最为重要，在工业上

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（本题共14分）
硫有多种含氧酸，亚硫酸（H₂SO₃）、硫酸（H₂SO₄）、焦硫酸（H₂SO₄·SO₃）、硫代硫酸（H₂S₂O₃）等等，其中硫酸最为重要，在工业上有广泛的应用。在实验室，浓硫酸是常用的干燥剂。
完成下列计算：
(1)焦硫酸（H₂SO₄·SO₃）溶于水，其中的SO₃都转化为硫酸。若将445g焦硫酸溶于水配成4.00L硫酸，该硫酸的物质的量浓度为________mol/。
(2)若以浓硫酸吸水后生成的H₂SO₄·H₂O计算，250g质量分数为98%的硫酸能吸收多少g水？
(3)硫铁矿是工业上制硫酸的主要原料。硫铁矿氧化焙烧的化学反应如下：
3FeS₂＋8O₂→Fe₃O₄＋6SO₂   4FeS₂＋11 O₂→2Fe₂O₃＋8SO₂
若48mol FeS₂完全反应耗用氧气2934.4L（标准状况），计算反应产物中Fe₃O₄与Fe₂O₃物质的量之比。
(4)用硫化氢制取硫酸，既能充分利用资源又能保护环境，是一种很有发展前途的制备硫酸的方法。
硫化氢体积分数为0.84的混合气体（H₂S、H₂O、N₂）在空气中完全燃烧，若空气过量77%，计算产物气体中SO₂体积分数（水是气体）。（已知空气组成：N₂体积分数0.79、O₂体积分数0.21）

答案

(1)1.25   (2)250×98%÷98×16＝40g
(3)2934.4÷22.4＝131mol  
设Fe₃O₄   amol   Fe₂O₃   bmol
3a+2b＝48  8a+11÷2b＝131   a＝4   b＝18
n (Fe₃O₄):n(Fe₂O₃)＝2:9
(4)设混合气为1体积，0.84体积硫化氢完全燃烧生成0.84体积二氧化硫和0.84体积水，消耗1.26体积氧气。所需空气为1.26÷0.21×1.77＝10.62
体积＝0.84÷（10.62－1.26+1.84）＝0.075

解析

试题分析：(1)445g焦硫酸的物质的量＝445g÷178g/mol＝2.5mol，其中硫酸和三氧化硫均是2.5mol，2.5mol三氧化硫又产生2.5mol硫酸，则溶液中硫酸的物质的量是5.0mol，浓度是5.0mol÷4L＝1.25mol/L。
(2)250g质量分数为98%的硫酸中硫酸的质量是250g×98%＝245g，其中溶剂水是5g，硫酸的物质的量是245g÷98g/mol＝2.5mol，可以结合水的物质的量是2.5mol，质量是2.5mol×18g/mol＝45g，因此还可以吸收水的质量是45g－5g＝40g。
(3)设Fe₃O₄的物质的量是amol，Fe₂O₃的物质的量是bmol
反应中消耗氧气的物质的量是2934.4L÷22.4L/mol＝131mol
则根据方程式可知3a+2b＝48、8a+11÷2b＝131
解得a＝4、b＝18
则n (Fe₃O₄):n(Fe₂O₃)＝2:9
(4)设混合气为1体积，根据氯化氢完全燃烧的方程式2H₂S＋3O₂点燃2SO₂＋2H₂O 可知，0.84体积硫化氢完全燃烧生成0.84体积二氧化硫和0.84体积水，消耗1.26体积氧气。反应中空气过量77%，因此所需空气为 ×1.77＝10.62，则二氧化硫体积分数＝ ＝0.075