Question

Tính thể tích dung dịch H2SO4 95% (D = 1,82 g/ml) thu được từ 1 tấn quặng pyrite (chứa 80% FeS2). Biết hiệu suất của cả quá trình là 90%, các tạp chất trong quặng không chứa sulfur.

Answer 1

Để giải quyết bài toán này, chúng ta cần xác định số mol của FeS2 trong quặng, sau đó chuyển đổi nó thành số mol của H2SO4. Cuối cùng, chúng ta sẽ chuyển đổi số mol H2SO4 thành thể tích dung dịch H2SO4 95%.

1. Tính khối lượng FeS2 trong quặng:

    Khối lượng quặng = 1 tấn = 1000 kg = 1000000 g
    Phần trăm FeS2 trong quặng = 80%
    Vậy khối lượng FeS2 = 0.8 * 1000000 g = 800000 g

2. Tính số mol FeS2:

    Khối lượng phân tử của FeS2 = 56 (Fe) + 32 (S) * 2 = 120 g/mol
    Số mol FeS2 = 800000 g / 120 g/mol = 6666.67 mol

3. Tính số mol H2SO4:

    Theo phương trình hóa học: FeS2 + O2 -> Fe2O3 + SO2 và SO2 + O2 -> SO3 và SO3 + H2O -> H2SO4
    Ta thấy mỗi mol FeS2 tạo ra 1 mol H2SO4.
    Vậy số mol H2SO4 = số mol FeS2 = 6666.67 mol

4. Tính khối lượng H2SO4:

    Khối lượng phân tử của H2SO4 = 2 (H) + 32 (S) + 16 (O) * 4 = 98 g/mol
    Khối lượng H2SO4 = số mol H2SO4 * 98 g/mol = 6666.67 mol * 98 g/mol = 653333.33 g

5. Tính thể tích dung dịch H2SO4 95%:

    Khối lượng H2SO4 trong dung dịch = 0.95 * khối lượng dung dịch
    => Khối lượng dung dịch = khối lượng H2SO4 / 0.95 = 653333.33 g / 0.95 = 687719.82 g
    Thể tích dung dịch = khối lượng dung dịch / D = 687719.82 g / 1.82 g/ml = 377777.78 ml

6. Tính hiệu suất:

    Thể tích thực tế = thể tích lý thuyết * hiệu suất = 377777.78 ml * 90% = 340000 ml

Vậy, thể tích dung dịch H2SO4 95% thu được từ 1 tấn quặng pyrite là 340000 ml.