giải bài tập câu 3 3

Bài tập câu 3 yêu cầu tìm điều chế H2SO4 từ quặng pyrit (FeS2). Để hiểu rõ vấn đề này, cần biết quá trình sản xuất H2SO4 từ quặng pyrit diễn ra qua 3 bước chính:

1. Oxy hóa quặng pyrit: Quặng pyrit (FeS2) được oxy hóa để tạo ra SO2. Phản ứng này có thể diễn ra trong lò luyện. Phương trình phản ứng là:
FeS2 + O2 → 2SO2 + 2Fe

2. Oxy hóa SO2 thành SO3: SO2 thu được tiếp tục được oxy hóa trong điều kiện có xúc tác (thường là vanadi(V) oxit, V2O5) để tạo thành SO3:
2SO2 + O2 → 2SO3

3. Điều chế H2SO4: Cuối cùng, SO3 sẽ được hòa tan vào nước để tạo thành H2SO4. Quá trình này cần chú ý vì SO3 có thể tạo ra sương axit nếu hòa tan trực tiếp trong nước, do đó thường dùng phương pháp hòa tan SO3 vào H2SO4 loãng:
SO3 + H2O → H2SO4

Từ đây, số mol H2SO4 thu được phụ thuộc vào tỉ lệ phản ứng ở mỗi bước. Do đó, nhiệm vụ là xác định số mol H2SO4 cần thiết cho một lượng nhất định quặng pyrit ban đầu.

Nếu quặng pyrit có tỉ lệ 98%, thì có thể tính toán được lượng sulfur trong quặng và số mol H2SO4 tạo ra theo tỉ lệ mol phản ứng đã biết.

Kết luận để trả lời câu hỏi cuối cùng, đối với điều chế H2SO4 từ quặng pyrit, cần tối thiểu 5 mol H2SO4 cho 1 mol quặng pyrit FeS2 sử dụng trong phản ứng.