Химия
8 класс
Вопрос
Определите массу пирита (FeS2), необходимую для получения такого количества SO3, чтобы при растворении последнего в растворе серной кислоты с массовой долей 91 % массой 500 г получить олеум с массовой долей 12,5 %.
Ответ
1) 4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2
2) 2SO2+O2=2SO3
3) SO3+H2O=H2SO4
M(H2O)=18г/моль;M(SO3)=80г/моль;M(H2SO4)=98г/моль;M(FeS2)=120г/моль.
Масса воды в 100 г раствора серной кислоты (ω=91 %) составит 100 - 91 = 9,0 г или 918=0,5моль. Из уравнения реакции (3) следует, что 1 моль SO3→1 моль H2O→1 моль H2SO4 или 0,5 моль H2O прореагирует с 0,5 моль SO3 или 0,5⋅80=40г и образуется 0,5 моль H2SO4 или 0,5⋅98=49г. Тогда общая масса H2SO4 составит 91 + 49 = 140 г. Для получения олеума (ω=12,5 %) на 140 г потребуется: 12,5⋅14087,5=20г.
Таким образом, всего SO3 расходуется (40 + 20) = 60 г или 6080=0,75моль. Из уравнений реакций (NULL,3) следует, что на образование 0,75 моль SO3 расходуется FeS2 0,752=0,375моль или 0,375⋅120=45г.