Từ 1 tấn quặng pirit sắt ( chứa FeS2 và 19 % tạp chất trơ) người ta điều chế axit H2SO4 teo phương pháp tiếp xúc theo sơ đồ sau ( Hiệu suất mỗi giai đoạn lần lượt là 90 % ,64 % , 80 % ) FeS2 -> SO2 -> SO3 -> H2SO4. Viết các pthh xảy ra và tính thể tích dd H2SO4 73,5 % điều chế được ( Ddd = 1,8 g/ml )

Đáp án + Giải thích các bước giải:

 $1$ tấn $= 1000kg$

$m_{FeS_2} = (100\% - 19\%) . 1000 = 810(kg)$

$\Rightarrow n_{FeS_2} = \dfrac{810}{120} = 6,75(kmol)$
PTHH:
$4FeS_2 + 11O_2 \xrightarrow{t^o} 2Fe_2O_3 + 8SO_2 \uparrow$
$2SO_2 + O_2 \overset{V_2O_5,t^o}{\rightleftharpoons} 2SO_3$

$SO_3 + H_2O \longrightarrow H_2SO_4$
Theo PTHH:
$n_{SO_2(lt)} = 2n_{FeS_2} = 2 . 6,75 = 13,5(kmol)$

$\Rightarrow n_{SO_2(tt)} = 13,5 . 90\% = 12,15(kmol)$
$n_{SO_3(lt)} = n_{SO_2(tt)} = 12,15(kmol)$
$\Rightarrow n_{SO_3(tt)} = 12,15 . 64\% = 7,776(kmol)$
$n_{H_2SO_4(lt)} = n_{SO_3(tt)} = 7,776(kmol)$

$\Rightarrow n_{H_2SO_4(tt)} = 7,776 . 80\% = 6,2208(kmol)$

$\Rightarrow m_{H_2SO_4} = 6,2208 . 98 = 609,6384(kg) = 609638,4(g)$

$\Rightarrow m_{ddH_2SO_4} = \dfrac{609638,4 . 100\%}{73,5\%} = 829440(g)$

$\Rightarrow V_{H_2SO_4} = \dfrac{m}{D} = \dfrac{829440}{1,8} = 460800(ml) = 460,8(l)$