Химия

8 класс
Вопрос
Сколько килограммов 78,04%-ной серной кислоты получится из 1 т пирита, содержащего 75,3 % $FeS_2$, 13,1 % $CuFeS_2$ и 11,6% загрязнений? Потери при обжиге пирита составляют 1,5 % объема $SO_2$, который образуется в этом процессе; потери же, связанные с производством кислоты, равны 0,2 %. Вычислите также объем, который занимает полученная при этом $H_2SO_4$, если 1 л 78,04 %-ной серной кислоты имеет массу 1,71 кг.
Ответ


В 1 т пирита содержится 753 кг $FeS_2$ ($М = 120$) и 131 кг $CuFeS_2$ ($M = 184$)

$4FeS_2 + 11O_2 = 2Fe_2O_3 + 8SO_2$,

480 кг пирита дает 8 кмолей двуокиси серы,
753 кг пирита - $х$ кмолей двуокиси серы,
$x = 12,55$ кмоля $SO_2$;

$4CuFeS_2 + 13O_2 = 4CuO + 2Fe_2O_3 + 8SO_2$,

736 кг медного колчедана дают 8 кмолей двуокиси серы,
131 кг медного колчедана - $у$ кмолей двуокиси серы,
$y = 1,42$ кмоля $SO_2$.

Всего будет получено $12,55 + 1,42 = 13,97$ кмолей $SO_2$. При условии, что потери составляют 1,5 %, т. е. $13,97 - 0,015 = 0,21$ кмоля $SO_2$; на производство серной кислоты пойдет $13,97 - 0,21 = 13,76 SO_2$.

Образование серной кислоты протекает по уравнениям

$2SO_2 + O_2 \rightleftharpoons 2SO_3$,
$SO_3 + H_2SO_4 = H_2S_2O_7$,
$H_2S_2O_7 + H_2O = 2H_2SO_4$,
$2SO_2 - 2SO_3 - H_2S_2O_7 - 2H_2SO_4$.

Из этих уравнений следует, что из 1 моля двуокиси серы получается 1 моль серной кислоты, следовательно, из 13,76 кмоля серы должно получиться 13,76 кмоля $H_2SO_4$. С учетом что потери составляют 0,2 %, т. е. $13,76 \cdot 0,002 = 0,0275$ кмоля $H_2SO_4$, можно получить $13,76 - 0,0275 = 13,7325$ кмоля, или $13,7325 \cdot 98 \: кг = 1346$ кг чистой серной кислоты. Масса 78,04 %-ного раствора кислоты будет равна

$x = \frac{1346 \cdot 100}{78,04} = 1724,8$ кг,

а объем

$V = \frac{1724,8}{1,71} = 1008,6$ л.
8 класс Химия Средняя

Ещё по теме

В результате реакции между уксусной кислотой и этиловым спиртом получена смесь, содержащая 0,34 моль уксусной кислоты, 0,34 моль этанола, 0,66 моль этилацетата и 0,66 моль воды. Вычислите константу равновесия реакции этерификации.
8 класс Химия Средняя
Какую массу $SO_{3}$ нужно растворить в 100 г воды, чтобы получить раствор серной кислоты с массовой долей $H_{2}SO_{4}$ 49 % ?
8 класс Химия Средняя
В насыщенном при $20^{ \circ} C$ растворе ортофосфата натрия с плотностью 1,06 г/мл молярная концентрация ионов натрия составляет 2,1 моль/л. Определите, какую массу двенадцативодного кристаллогидрата ортофосфата натрия можно растворить при данной температуре в 150 г раствора ортофосфата натрия с массовой долей соли 5%.
8 класс Химия Средняя
Как можно получить индивидуальные соли из содержащихся в растворе смесей: а) нитратов серебра и свинца, 6) хлоридов алюминия и железа (III), в) сульфатов меди и цинка? Для каждой пары солей предложить несколько способов разделения. Написать уравнения соответствующих реакций и указать условия их протекания.
8 класс Химия Средняя
Определите массу железа и титана, которые можно получить из руды массой 300 кг, содержащей магнетит $Fe_{3}O_{4}$ (массовая доля 55 %), ильменит $FeTiO_{3}$ (массовая доля 15 %) и другие вещества, не содержащие железо и титан.
8 класс Химия Средняя
Смесь газообразных хлора и хлороводорода объемом 22,4 л пропустили над нагретыми железными опилками. Масса опилок увеличилась при этом на 42,6 г. Определите состав исходной смеси.
8 класс Химия Средняя
Как изменится скорость элементарной реакции $X_{2} + 2Y_{2} \rightarrow 2XY_{2}$, протекающей в газовой фазе в закрытом сосуде, если увеличить давление в 6 раз?
8 класс Химия Средняя
С помощью каких реакций можно осуществить следующие превращения: $S^{2 -} \rightarrow S \rightarrow SO_{3}^{2 -} \rightarrow \underset{ \overset{ \uparrow \downarrow }{S^{2 -} } }{ SO_{4}^{2 -}} \rightarrow SO_{3}^{2 -} \rightarrow S^{2 -}$. Написать уравнения соответствующих реакций.
8 класс Химия Средняя
При анализе неизвестного вещества было установлено, что он содержит 29,1 % $Na$, 40,5 % $S$ и 30,4 % $O$, причем эта простейшая формула совпадает с молекулярной. а. Какова концентрация раствора этого вещества, если для его окисления на 1 л раствора расходуется 2,8 л хлора? б. Напишите уравнения реакций его получения и взаимодействия с раствором соляной кислоты, нитрата серебра и иода.
8 класс Химия Средняя
Определите формулу вещества, если известно, что оно содержит 6,25% Р, 12,5% N. 56,25% Н, 25,0% О (по молям). Назовите это вещество, предложите способ его получения и напишите одно уравнение реакции с его участием.
8 класс Химия Средняя