某地质学家经勘测发现一种新的磁黄铁矿，主要成分为Fe1-xS1+x，杂质不含Fe、S．分析可知该磁黄铁矿中，铁元素中三价铁的质量分数为75%．取5吨73%的该磁黄铁矿，用接触法制硫酸，若沸腾炉

Question

某地质学家经勘测发现一种新的磁黄铁矿，主要成分为Fe_1-xS_1+x，杂质不含Fe、S．分析可知该磁黄铁矿中，铁元素中三价铁的质量分数为75%．取5吨73%的该磁黄铁矿，用接触法制硫酸，若沸腾炉中煅烧的损耗率为4%，接触室中反应的转化率为94%，SO₃的吸收效率为97%，则最多可制得98.3%的浓硫酸的质量是______．（保留2位小数）

Answer 1

该磁黄铁矿中，铁元素中三价铁的质量分数为75%，则二价Fe的质量分数为25%，故三价铁与二价铁的物质的量之比为3：1，化学式Fe_1-xS_1+x可以改写为xFeS．Fe_（1-x-x）S，则（1-x-x）：x=3：1，解得x=0.2，故该磁黄铁矿为Fe_0.8S_1.2，5吨73%的该磁黄铁矿中Fe_0.8S_1.2的质量=5吨×73%=3.65吨，
令理论上最多可以生产98%的浓硫酸m吨，则：
                       S～～～～～～SO₂～～～～～～H₂SO₄
                       32                        98
3.65吨×(32×1.2)/(56×0.8+32×1.2)×（1-4%）×94%×97%       m吨×98.3%
解得m=4.59，
故答案为：4.59吨．