Question

Определить массу пирита, идущего на производство 100т 75% серной кислоты.

Answer 1

4FeS2+11O2=8SO2+2Fe2O3
2SO2+O2=2SO3
SO3+H2SO4=SO3*H2SO4
m(H2SO4)=54,95*1,82=100г; m(H2SO4)=100*0,91=91г; m(H2O)=100-91=9г;
n(H2O)=9:18=0,5моль;  Тогда,следуя из уравнения: SO3+H2O=H2SO4
n(SO3)=0,5; m(SO3)=0,5*80=40; n(H2SO4)=0,5; m(H2SO4)=0,5*98=49;
Общая масса( H2SO4) =91+49=140;
Теперь определим,сколько потребуется SO3 для получения 12,5% олеума:
m(SO3):[m(SO3)+m(H2SO4)]=12,5
m(SO3):[m(SO3)+140]=12,5;
m(SO3)=20г;
m(SO3)всего=40+20=60г;   n(SO3)=60:80=0,75моль(практ.);
        0,75 - 75%
         x     - 100%
            x=1моль(теор.);
Итак,n(SO3)=1моль,тогда n(FeS2)=0,5моль; m(FeS2)=0,5*120=60г.

Answer 2

Для определения массы пирита, необходимого для производства 100 тонн 75% серной кислоты, можно воспользоваться химическим уравнением реакции образования серной кислоты из пирита. Реакция выглядит следующим образом:

$\text{FeS}_2 (\text{пирит}) + 7\text{O}_2 + 2\text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{FeSO}_4 (\text{сульфат железа}) + 2\text{H}_2\text{SO}_4 (\text{серная кислота}).$

Молярная масса пирита (FeS₂) составляет примерно 119 г/моль, и молярная масса серной кислоты (H₂SO₄) составляет примерно 98 г/моль.

Сначала найдем количество молей серной кислоты, необходимое для производства 100 тонн (или 100000 кг) 75% серной кислоты. Серная кислота имеет массовую долю 75%, поэтому масса серной кислоты составляет 0.75 × 100000 кг = 75000 кг = 75000/98 моль.

Используя уравнение реакции, видим, что каждые 2 моли серной кислоты получаются из 1 моля пирита. Таким образом, количество молей пирита, необходимых для производства 75000/98 моль серной кислоты, равно 75000/98 × 1/2 моль.

Теперь можно вычислить массу пирита в килограммах, используя молярную массу пирита:

$\text{Масса пирита} = \left( \frac{75000}{98} \times \frac{1}{2} \times 119 \right) \, \text{кг} \approx 45023.47 \, \text{кг}.$

Таким образом, необходимо приблизительно 45023.47 кг (или примерно 45 тонн) пирита для производства 100 тонн 75% серной кислоты.