Question

При обжиге железного колчедана массой 800кг получен оксид серы(IV) обьёмом 270м в кубе, что состовляет 96% от теоретически возможно.Расчитайте массовую долю примесей в колчедане и вычислите массу серной кислоты, которую можно получить из 1 тонны такого колчедана, если потери производства принять равными 14%

Answer 1

2FeS2 + 5O2 = 2FeO + 4SO2;
2FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2;
n(SO2)пр = 270 * 10^3 / 22.4 =  12.05 * 10^3 моль.
n(SO2)теор = 12.05 * 10^3 / 0.96 = 12.56 * 10^3 моль.
Согласно ур-ям реакции n(SO2) = 2 n(FeS2) т. е.
n(FeS2) = 12.56 * 10^3 / 2 = 6.28 * 10^3 моль.
m(FeS2) = 6.28 * 10^3 * (56 + 32 * 2) = 753.35 кг.
m(примеси) = 800 - 753.35 = 46.65 кг.
2SO2 + O2 = 2SO3.
SO3 + H2O = H2SO4.
Т. к. из одного моля сернистого газа можно получить 1 моль серной кислоты, то теоретическое количество серной кислоты, полученной из тонны колчедана:
800   --- 12.56 *10^3
1000 --- x, откуда
x = 15.7 * 10^3 моль.
M(H2SO4) = 2 + 32 + 16 * 4 = 98 г/моль.
Выход серной кислоты составит 100 - 14 = 86%.
m(H2SO4)пр = 15.7 * 10^3 * 98 * 86% = 1323 кг.
Ответ: 46.65 кг, 1323 кг.