Химия
8 класс
Вопрос
Определите массу серной кислоты, которую можно получить из одной тонны пирита, если выход оксида серы (IV) в реакции обжига составляет 90 %, а оксида серы (VI) в реакции каталитического окисления оксида серы (IV) - 95 % от теоретического.
Ответ
$\nu(FeS_{2}) = \frac{m(FeS_{2})}{M(FeS_{2})} = \frac{1000 кг}{120} = 8,33 киломоль$. (1 киломоль = 1000 моль)
$4FeS_{2} + 11O_{2} \rightarrow 2Fe_{2}O_{3} + 8SO_{2}$
Поскольку в уравнении реакции коэффициент при $SO_{2}$ в два раза больше, чем коэффициент при $FeS_{2} , \nu (SO_{2})$ теоретически возможное $= 2 \cdot \nu (FeS_{2}) = 2 \cdot 8,33 = 16,66 киломоль$.
$\nu (SO_{2})$ практически полученное $= eta \cdot \nu (SO_{2})$ теоретически возможное $= 0,9 \cdot 16,66 = 15 киломоль$.
$2SO_{2} + O_{2} \rightarrow 2SO_{3}$ $\nu(SO_{3})$ теоретически возможное $= \nu (SO_{2}) = 15 киломоль$.
$\nu(SO_{3})$ практически полученное $= \eta \cdot \nu (SO_{3})$ теоретически возможное $= 0,95 \cdot 15 = 14,25 киломоль$.
$SO_{3} + H_{2}O \rightarrow H_{2}SO_{4}$ $\nu(H_{2}SO_{4}) = \nu (SO_{3}) = 14,25 киломоль$. Выход в последней реакции составляет 100 %.
$m(H_{2}SO_{4}) = \nu (H_{2}SO_{4}) \cdot M(H_{2}SO_{4}) = 14,25 \cdot 98 = 1397 кг$.
Ответ: $m(H_{2}SO_{4}) = 1397 кг$.