SO3 được điều chế từ quặng pyrite theo sơ đồ sau: FeS2 → SO2 → SO3. Hấp thụ toàn bộ lượng SO3 điều chế được vào 1000 gam dung dịch H2SO4 98% thu được oleum X. Hoà tan 50,7 gam oleum X vào nước được dung dịch Y, cho dung dịch BaCl2 dư vào dung dịch Y thấy tạo thành 139,8 gam kết tủa. Giả thiết các phản ứng xảy ra hoàn toàn.
a) Tính khối lượng quặng pyrite (có chứa 80% FeS2, các tạp chất khác không chứa S) đã dùng.
b) Trong công nghiệp, khi sản xuất acid H2SO4 theo theo phương pháp tiếp xúc thì SO3 được hấp thụ bằng acid thành oleum, sau đó pha loãng oleum với lượng nước thích hợp để được H2SO4 đặc. Hãy giải thích tại sao không hấp thụ trực tiếp SO3 bằng nước.
Câu trả lời tốt nhất
(a)
H2SO4.kSO3 —> (k + 1)H2SO4 —> (k + 1)BaSO4
nBaSO4 = 0,6 —> nH2SO4.kSO3 = 0,6/(k + 1)
—> MX = 98 + 80k = 50,7(k + 1)/0,6
—> k = 3
Để tạo ra 50,7 gam X thì cần x mol SO3 và y gam dung dịch H2SO4 98%
—> 80x + y = 50,7
Bảo toàn S —> x + 98%y/98 = 0,6
—> x = 0,465 và y = 13,5
Tỉ lệ: 13,5 gam dung dịch H2SO4 98% hấp thụ hết 0,465 mol SO3 để tạo ra X
—> 1000 gam dung dịch H2SO4 98% hấp thụ hết nSO3 = 1000.0,465/13,5 = 310/9 mol SO3
Bảo toàn S —> nFeS2 = nSO3/2 = 155/9 mol
—> m quặng = 120.155/(9.80%) = 2583,3 gam
(b)
Không hấp thụ trực tiếp SO3 bằng nước vì phản ứng tỏa nhiệt rất lớn khiến H2SO4 tạo ra dưới dạng sương mù (mù sulfuric) khó lắng xuống và khó kiểm soát.
a oi e hỏi, m oleum bằng tổng m SO3 và mdd h2so4 98% ạ, em tưởng nó chỉ bằng tổng so3 và h2o4 thôi chứ ko tính phần nước trong dd h2so4 kia ạ??? e cảm ơn