Question

Определите массу пирита(FeS2), необходимую для получения такого количества S3, чтобы при растворении последнего в растворе серной кислоты с массовой долей 91 % массой 500 г получить олеум с массовой долей 12,5%.

Answer 1

Решение
1) 4FeS2+11O2= 2Fe2O3+8SO2
2) 2SO2+O2= 2SO3
3) SO3+H2O = H2SO4
M(H2O) = 18 г/моль; M(SO3) = 80 г/моль; M(H2SO4) = 98 г/моль;
M(FeS2) = 120 г/моль.
Масса воды в 100 г раствора серной кислоты (ω= 91 %) составит 100 - 91 = 9,0 г или 9/18 = 0,5 моль. Из уравнения реакции (3) следует, что 1 моль SO3 →1 моль H2O →1 моль H2SO4  или 0,5 моль Н2О прореагирует с 0,5 моль SO3 или 0,5•80 = 40 г и образуется 0,5 моль H2SO4 или 0,5•98 = 49 г. Тогда общая масса H2SO4  составит 91 + 49 = 140 г. Для получения олеума (ω= 12,5 %) на140 г потребуется:
12,5•140/87,5 = 20 г.
Таким образом, всего SO3 расходуется (40 + 20) = 60 г или 60/80 = 0,75 моль. Из уравнений реакций (2, 3) следует, что на образование 0,75 моль SO3 расходуется FeS2    0,75/2 = 0,375 моль или 0,375•120 = 45 г.