Bàng phương pháp bảo toàn nguyên tố :
Từ 2 tấn quặng pirit chứa 96% FeS2 sản xuất được bao nhiêu tấn axit sunfuric ? Biết tạp chất không có S, hiệu suất đạt 100%
Quảng cáo
1 câu trả lời 216
Để tính toán lượng axit sulfuric (\(\text{H}_2\text{SO}_4\)) sản xuất từ 2 tấn quặng pirit chứa 96% \(\text{FeS}_2\) với hiệu suất đạt 100%, ta sẽ sử dụng phương pháp bảo toàn nguyên tố và các phản ứng hóa học liên quan.
### Bước 1: Tính lượng \(\text{FeS}_2\) trong quặng
- Tổng khối lượng quặng: 2 tấn = 2000 kg.
- Hàm lượng \(\text{FeS}_2\) trong quặng: 96%.
Khối lượng \(\text{FeS}_2\) trong quặng:
\[
\text{Khối lượng FeS}_2 = 2000 \, \text{kg} \times 0.96 = 1920 \, \text{kg}
\]
### Bước 2: Phản ứng oxy hóa \(\text{FeS}_2\) để tạo \(\text{H}_2\text{SO}_4\)
Pirit (\(\text{FeS}_2\)) sẽ trải qua một chuỗi các phản ứng để tạo \(\text{H}_2\text{SO}_4\). Các phản ứng chính bao gồm:
1. **Oxy hóa \(\text{FeS}_2\) thành \(\text{SO}_2\)**:
\[
4\text{FeS}_2 + 11\text{O}_2 \rightarrow 2\text{Fe}_2\text{O}_3 + 8\text{SO}_2
\]
2. **Oxy hóa \(\text{SO}_2\) thành \(\text{SO}_3\)**:
\[
2\text{SO}_2 + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{SO}_3
\]
3. **Tạo \(\text{H}_2\text{SO}_4\) từ \(\text{SO}_3\)**:
\[
\text{SO}_3 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{H}_2\text{SO}_4
\]
### Bước 3: Tính toán số mol của \(\text{FeS}_2\)
Khối lượng mol của \(\text{FeS}_2\) là:
- Fe: 55.85 g/mol
- S: 32.07 g/mol
Khối lượng mol của \(\text{FeS}_2\):
\[
\text{M}_{\text{FeS}_2} = 55.85 + 2 \times 32.07 = 119.19 \, \text{g/mol}
\]
Số mol của \(\text{FeS}_2\) trong 1920 kg:
\[
\text{Số mol FeS}_2 = \frac{1920 \times 10^3 \, \text{g}}{119.19 \, \text{g/mol}} \approx 16105 \, \text{mol}
\]
### Bước 4: Tính toán số mol của \(\text{H}_2\text{SO}_4\) sản xuất
Từ phản ứng:
\[
4\text{FeS}_2 \rightarrow 8\text{SO}_2
\]
\[
8\text{SO}_2 \rightarrow 8\text{SO}_3
\]
\[
8\text{SO}_3 \rightarrow 8\text{H}_2\text{SO}_4
\]
Tức là 4 mol \(\text{FeS}_2\) tạo ra 8 mol \(\text{H}_2\text{SO}_4\). Do đó:
\[
\text{Số mol H}_2\text{SO}_4 = \frac{8}{4} \times \text{Số mol FeS}_2 = 2 \times 16105 = 32210 \, \text{mol}
\]
### Bước 5: Tính khối lượng \(\text{H}_2\text{SO}_4\)
Khối lượng mol của \(\text{H}_2\text{SO}_4\) là:
\[
\text{M}_{\text{H}_2\text{SO}_4} = 2 \times 1.01 + 32.07 + 4 \times 16.00 = 98.09 \, \text{g/mol}
\]
Khối lượng \(\text{H}_2\text{SO}_4\) sản xuất:
\[
\text{Khối lượng H}_2\text{SO}_4 = 32210 \times 98.09 \, \text{g} = 3160520 \, \text{g} = 3160.52 \, \text{kg}
\]
### Kết luận
Từ 2 tấn quặng pirit chứa 96% \(\text{FeS}_2\), ta có thể sản xuất được khoảng 3160.52 kg (hoặc 3.16052 tấn) axit sulfuric (\(\text{H}_2\text{SO}_4\)) với hiệu suất đạt 100%.
Quảng cáo
Bạn cần hỏi gì?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
Hỏi từ APP VIETJACK99998
-
Hỏi từ APP VIETJACK
Đã trả lời bởi chuyên gia
64077 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
58978 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
42004 -
Hỏi từ APP VIETJACK
Đã trả lời bởi chuyên gia
39012
