Phẩn lớn sulfuric acid (H2SO4) được sản xuất từ lưu huỳnh
Phẩn lớn sulfuric acid (HSO) được sản xuất từ lưu huỳnh, oxygen và nước theo công nghệ tiếp xúc. Giai đoạn đầu, đốt lưu huỳnh để tạo ra sulfur dioxide (SO). Tiếp theo, sulfur dioxide bị oxi hoá thành sulfur trioxide (SO) bởi oxygen với sự có mặt của chất xúc tác vanadium (V) oxide. Cuối cùng, dùng HSO98% hấp thụ sulfur trioxide được oleum HSO . nSO để sản xuất sulfuric acid 98 - 99%.
Sách bài tập KHTN 8 Bài 6: Tính theo phương trình hóa học - Kết nối tri thức
Bài 6.21 trang 22 Sách bài tập KHTN 8: Phẩn lớn sulfuric acid (H2SO4) được sản xuất từ lưu huỳnh, oxygen và nước theo công nghệ tiếp xúc. Giai đoạn đầu, đốt lưu huỳnh để tạo ra sulfur dioxide (SO2). Tiếp theo, sulfur dioxide bị oxi hoá thành sulfur trioxide (SO3) bởi oxygen với sự có mặt của chất xúc tác vanadium (V) oxide. Cuối cùng, dùng H2SO4 98% hấp thụ sulfur trioxide được oleum H2SO4 . nSO3 để sản xuất sulfuric acid 98 - 99%.
a) Viết PTHH các phản ứng của mỗi giai đoạn trong quy trình trên.
b) Tính khối lượng H2SO4 tối đa có thể thu được từ 32 tấn lưu huỳnh.
c) Trong giai đoạn đầu tiên, nếu khối lượng lưu huỳnh bị đốt là 64 kg thì thể tích khí oxygen (ở 25°c, 1 bar) phản ứng và khối lượng sulfur dioxide tạo thành là
A. 49,58 lít; 128 kg. B. 49,58 m3; 128 kg.
C. 49,58 lít; 160 kg. D. 49,58 m3; 160 kg.
d) Tính khối lượng nước cần dùng để pha với 100 g dung dịch H2SO4 98% thu được dung dịch H2SO410%. Nêu cách thực hành pha dung dịch.
e) Để thu được 48 kg sulfur dioxide thì cần phải đốt bao nhiêu kg lưu huỳnh, biết hiệu suất phản ứng là 96%?
A. 50,00 kg. B. 24,00 kg.
C. 25,00 kg. D. 23,04 kg.
Lời giải:
a) Phương trình phản ứng trong mỗi giai đoạn:
S (rắn) + O2 (khí) → SO2 (khí)
2SO2 (khí) + O2 (khí) → 2SO3 (khí)
SO3 (khí) + H2O (lỏng) → H2SO4 (lỏng)
b) Theo sơ đồ trên, từ 1 mol S sẽ điều chế được 1 mol H2SO4.
Vậy từ 32 tấn lưu huỳnh sẽ điều chế tối đa 98 tấn H2SO4.
c) Đáp án đúng là: B.
64 kg S 2 000 mol S.
Theo PTHH: số mol O2 = số mol SO2 = số mol S = 2 000 mol.
Vậy: thể tích O2 = 2 000 . 24,79 = 49 580 (L) = 49,58 m3.
Khối lượng SO2 = 2 000 . 64 = 128 000 (g) = 128 kg.
d) 100 g dung dịch H2SO4 98% có 98 g H2SO4.
m g dung dịch H2SO410% có 98 g H2SO4.
m = = 980 (gam)
Lượng nước thêm vào: 980 - 100 = 880 (g).
Cách pha dung dịch: Lấy 880 g nước cất cho vào cốc to (2 L), cho dẩn từng giọt dung dịch H2SO4 98% vào cốc và khuấy đều bằng đũa thuỷ tinh.
Lưu ý: Tuyệt đối không làm ngược lại (cho nước vào acid đặc). Có thể cân lại dung dịch sau khi pha để bổ sung thêm nước cất bị bay hơi.
e) Đáp án đúng là: C.
48 kg SO2 750 mol SO2
Theo PTHH: số mol S = số mol SO2 = 750 mol.
Vậy khối lượng lưu huỳnh cần dùng:
= 25000g = 25kg.
Lời giải sách bài tập KHTN 8 Bài 6: Tính theo phương trình hóa học hay khác: