Вопрос:

С каким выходом протекает обжиг пирита при производстве серной кислоты, если из 103 тонны пирита получается 95 тонн 93.8%-ной серной кислоты, а в серную кислоту превращается 72% молекул сернистого газа? Ответ выразите в процентах от теоретического, округлите до целых.

Ответ:

Для решения задачи нам потребуется несколько этапов: 1. Расчет массы чистой серной кислоты, полученной из пирита: * У нас есть 95 тонн 93.8%-ной серной кислоты. Это означает, что чистой серной кислоты в этом количестве: \[ m(H_2SO_4) = 95 \text{ тонн} \times 0.938 = 89.11 \text{ тонн} \] 2. Определение теоретического выхода серной кислоты из пирита: * Сначала запишем уравнение реакции обжига пирита: \[ 4FeS_2 + 11O_2 \rightarrow 2Fe_2O_3 + 8SO_2 \] * Затем реакция окисления сернистого газа в серный ангидрид: \[ 2SO_2 + O_2 \rightarrow 2SO_3 \] * И, наконец, реакция взаимодействия серного ангидрида с водой с образованием серной кислоты: \[ SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4 \] * Суммарно из 1 моль $$FeS_2$$ получается 2 моль $$H_2SO_4$$. * Молярная масса $$FeS_2$$ = 56 + 2 * 32 = 120 г/моль * Молярная масса $$H_2SO_4$$ = 2 + 32 + 4 * 16 = 98 г/моль * Тогда из 120 тонн $$FeS_2$$ теоретически получается 2 * 98 = 196 тонн $$H_2SO_4$$. * У нас есть 103 тонны пирита. Найдем теоретическое количество серной кислоты: \[ m_{\text{теор}}(H_2SO_4) = \frac{103 \text{ тонн} \times 196 \text{ тонн}}{120 \text{ тонн}} = 168.43 \text{ тонн} \] 3. Расчет выхода продукта: * Выход продукта - это отношение фактически полученной массы продукта к теоретически возможной, выраженное в процентах: \[ \text{Выход} = \frac{m_{\text{практ}}(H_2SO_4)}{m_{\text{теор}}(H_2SO_4)} \times 100\% \] \[ \text{Выход} = \frac{89.11 \text{ тонн}}{168.43 \text{ тонн}} \times 100\% = 52.91\% \] 4. Округление результата до целых: * Округляем 52.91% до 53%. Ответ: 53
Смотреть решения всех заданий с фото

Похожие