Sulfuric acid là một trong những hóa chất quan trọng nhất được sử dụng trong công nghiệp, được sản xuất hàng trăm triệu tấn mỗi năm. Phương pháp sản xuất sulfuric acid phổ biến nhất là phương pháp tiếp xúc, theo đó acid có thể được sản xuất từ quặng pyrite qua các giai đoạn sau:
• Giai đoạn 1: Sản xuất SO2
4FeS2(s) + 11O2(g) → 2Fe2O3(s) + 8SO2(g) (1)
• Giai đoạn 2: Sản xuất SO3
2SO2(g) + O2(g) ⇋ 2SO3(g) 
= -196kJ (2)
• Giai đoạn 3: Sản xuất H2SO4
H2SO4(aq) + nSO3(g) → H2SO4.nSO3) (oleum) (3)
H2SO4.пSO3() + nH2O(1) → (n + 1)H2SO4(aq) (4)
Câu 1. Cho các phát biểu sau:
(a) Phản ứng (2) nên được thực hiện ở nhiệt độ rất cao để tăng hiệu suất điều chế SO3.
(b) Cách thực hiện đạt hiệu quả tiếp xúc tốt nhất ở giai đoạn 3 là khí SO3 được phun vào từ phía trên tháp xuống, dung dịch H2SO4 được bơm từ dưới lên.
(c) Nếu ở giai đoạn 3 dùng nước thay cho H2SO4 đặc để hấp thụ SO3 thì sẽ gây ra hiện tượng khói mù acid.
(d) Để xác định công thức của oleum thu được, người ta pha loãng 8,36 gam oleum vào nước thành 1,0 L dung dịch acid H2SO4, sau đó tiến hành chuẩn độ 10,0 mL dung dịch acid này bằng dung dịch chuẩn NaOH 0,1M. Thể tích NaOH trung bình cần sử dụng để chuẩn độ là 20,0 mL. Công thức của oleum thu được ở trên là H2SO4.SO3.
Số phát biểu đúng là
A. 2. B. 1. C. 3. D. 4.
Câu 2. Cho các phát biểu sau:
(a) Trong quá trình sản xuất H2SO4, giai đoạn (1) có nguy cơ cao gây ô nhiễm môi trường.
(b) Nhiệt độ phù hợp thực hiện phản ứng khoảng 450°C, khi giảm nhiệt độ cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận, nhưng nhiệt độ càng hạ thấp thì tốc độ phản ứng càng chậm.
(c) Có thể dùng nước hấp thụ SO3 tạo sulfuric acid đặc có nồng độ cao, thuận tiện hơn cho việc vận chuyển và rút ngắn giai đoạn ở phản ứng (3) và (4).
(d) Cho 0,015 mol một loại hợp chất oleum vào nước thu được 200 mL dung dịch X. Để trung hoà 100 mL dung dịch X cần dùng 200 mL dung dịch NaOH 0,15 M. Phần trăm về khối lượng của nguyên tố sulfur trong oleum trên là 37,21%.(Làm tròn kết quả đến hàng phần trăm).
Số phát biểu đúng là
A. 1. B. 2. C. 3. D. 4.
Câu trả lời tốt nhất
Câu 1.
(a) Sai, phản ứng (2) có chiều thuận tỏa nhiệt nên phải được thực hiện ở nhiệt độ vừa phải (nhiệt độ quá thấp phản ứng sẽ không xảy ra).
(b) Sai, khí SO3 đi từ dưới lên và dung dịch H2SO4 đặc được phun từ trên xuống mới đạt hiệu suất tiếp xúc tối đa.
(c) Đúng
(d) Sai
nNaOH = 2 mmol —> nNa2SO4 = 1 mmol
Bảo toàn S —> nH2SO4.nSO3 (ứng với 0,0836 gam hay 83,6 mg) = 1/(n + 1)
M oleum = 98 + 80n = 83,6(n + 1)
—> n = 4: Oleum là H2SO4.4SO3
Câu 2.
(a) Đúng, SO2 là khí độc gây ô nhiễm môi trường, gây mưa acid.
(b) Đúng, chiều thuận tỏa nhiệt nên nhiệt độ thấp làm cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận, nhiệt độ thấp cũng khiến phản ứng diễn ra với tốc độ chậm, vì vậy cần giữ nhiệt độ ở khoảng 450°C.
(c) Sai, dùng nước hấp thụ SO3 sẽ tạo ra dạng mù khó tan, khối lượng cần vận chuyển cũng tăng.
(d) Sai
100 mL X tương ứng với 0,0075 mol H2SO4.kSO3
nNaOH = 0,03 —> nNa2SO4 = 0,015
Bảo toàn S —> 0,0075(k + 1) = 0,015 —> k = 1
%S = 32.2/178 = 35,96%