Bài 5 trang 21 Tài liệu Dạy - học Hoá học 9 tập 1

Đề bài

Nhà máy Super Photphat Long Thành tại Đồng Nai dùng nguyên liệu là quang pirit thường có thành phần chủ yếu là là sắt đisunfua (FeS₂) để sản xuất axit sunfuric. Một trong những phản ứng hoá học xảy ra khi đốt quặng là FeS₂ phản ứng với oxi tạo ra khí sunfurơ theo phương trình hoá học sau:

\(4Fe{S_2} + 11{O_2} \to 2F{e_2}{O_3} + 8S{O_2}\)                      

Để tăng công suất, nhà máy cần thu khoảng 50.000 lít khí sunfurơ mỗi ngày. Hỏi để thu được lượng khí trên thì nhà máy cần sử dụng bao nhiên tấn quặng prit? Giả sử quặng pirit chứa 98% FeS₂ lượng khí sunfurơ để sản xuất axit được thu chủ yếu từ giai đoạn đốt quặng. Hiệu suất của quá trình đốt quặng là 95%, khi được đo ở điều kiện tiêu chuẩn.

Lời giải chi tiết

\({n_{S{O_2}}} = \dfrac{{{V_{S{O_2}}}}}{{22,4}} = \dfrac{{50000}}{{22,4}}(mol)\)

Theo phương trình hóa học

\(\eqalign{
& \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,4Fe{S_2}\,\,\,\,\,\, + 11{O_2}\,\xrightarrow{{{t^o}}}2F{e_2}{O_3}\, + 8S{O_2} \cr
& \text{p ứ}\,\,\,\,\,\,\,\,{{50000} \over {44,8}}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,{{50000} \over {22,4}}\,\,\,\,\,mol \cr} \)

 Theo phương trình ta có:  

\(\eqalign{
& {n_{Fe{S_2}\,\,(pu)}}\,\,\, = \,\,{{50000} \over {44,8}}\,(mol) \cr
& H = {{{n_{Fe{S_2}\,\,(pu)}}} \over {{n_{Fe{S_2}\,\,(bd)}}}} \cr
& \Rightarrow {n_{Fe{S_2}\,\,(bd)}} = {{100} \over H}.{n_{Fe{S_2}\,\,(pu)}} = {{100} \over {95}}.{{50000} \over {44,8}}\,\,mol \cr
& {n_{Fe{S_2}\,\,(\text{quặng}\,p{\rm{ir}}it)}} = {n_{Fe{S_2}\,\,(bd)}} \cr
& \Rightarrow {n_{Fe{S_2}\,\,(\text{quặng}\,p{\rm{ir}}it)}} = {{100} \over {95}}.{{50000} \over {44,8}}\,\,mol \cr
& \% Fe{S_2}\, = {{{m_{_{Fe{S_2}\,\,(\text{quặng}\,p{\rm{ir}}it)}}}} \over {{m_{\text{quặng}\,p{\rm{ir}}it}}}} \cr
& \Rightarrow {m_{_{Fe{S_2}\,\,(\text{quặng}\,p{\rm{ir}}it)}}} = {{100} \over {\% Fe{S_2}}}.{m_{_{Fe{S_2}\,\,(\text{quặng}\,p{\rm{ir}}it)}}} \cr
& \Rightarrow {m_{_{Fe{S_2}\,\,(\text{quặng}\,p{\rm{ir}}it)}}} = {{100} \over {98}}.\left[ {120.\left( {{{100} \over {95}} - {{50000} \over {44,8}}} \right)} \right] = 143854,5\,gam\, \approx 0,14\,\text{tấn} \cr} \)