1. Sulfuric acid là một hóa chất có tầm quan trọng bậc nhất trong các ngành sản xuất và đời

Câu hỏi số 834784:

Vận dụng

1. Sulfuric acid là một hóa chất có tầm quan trọng bậc nhất trong các ngành sản xuất và đời sống. Mỗi năm, thế giới cần đến hàng trăm triệu tấn sunfuric acid. Trong công nghiệp, acid sunfuric được sản xuất bằng phươg pháp tiếp xúc. Nguyên liệu là lưu huỳnh (hoặc quặng pirit sắt), Sơ đồ sản xuất sunfuric acid từ quặng pirit sắt như sau: FeS₂ ⟶ SO₂ ⟶ SO₃ ⟶ H₂SO₄.

a) Nếu sử dụng 15 tấn quặng pyrite sắt (chứa 80% FeS₂, còn lại là tạp chất không chứa lưu huỳnh) thì sản xuất được bao nhiêu tấn dung dịch H₂SO₄? Biết hiệu suất chung cho cả quá trình là 80%.

b) Trong quá trình sản xuất một lượng nhỏ SO₂ bị thoát ra ngoài. Theo tiêu chuẩn quốc tế quy định, nếu lượng SO₂ vượt quá $1,0.10^{- 6}~\text{mol}/\text{m}^{3}$ không khí thì bị coi là không khí ô nhiễm. Lấy 50 lít không khí ở một khu vực có nhà máy và tiến hành phân tích thấy có 0,0012 mg SO₂. Hãy xác định xem khu vực nhà máy đó có bị ô nhiêm hay không?

c) Ở giai đoạn cuối cùng, lưu huỳnh trioxit được hấp thụ bằng H₂SO₄ đặc, tạo ra oleum (hỗn hợp các acid có công thức chung dạng $\text{H}_{2}\text{SO}_{4} \cdot \text{nSO}_{3}$ ). Sau đó pha loãng oleum vào nước thu được dung dịch acid sunfuric. Để xác định công thức của một loại oleum, tiến hành pha loãng 8,36 gam oleum vào nước thành 1,0 lít dung dịch acid sunfuric, trung hòa 1,0mL dung dịch acid này bằng dung dịch NaOH 0,1M thi thấy thể tích dung dịch NaOH cần dùng là 20mL. Xác định công thức của oleum trên.

2. Giản đồ hình bên mô tả sự biến đổi độ tan của một chất trong nước theo nhiêt độ.

Dựa vào giản đồ hình bên hãy cho biết:

a) Chất nào có độ tan trong nước ít phụ thuộc vào nhiệt độ nhất, chất nào có độ tan trong nước thay đồi nhiều nhất theo nhiệ̣t độ?

b) Dựa vào sự khác nhau về độ tan trong nước theo nhiệt độ của NaCl và KCl hãy trình bày cách tách riêng KCl ra khỏi quặng xinvinit (NaCl.KCl) để sản xuất phân kali.

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:834784

Phương pháp giải

1.a. BTNT (S): FeS₂→ 2H₂SO₄

$\left. n_{H_{2}SO_{4}} = 2.n_{FeS_{2}}\Rightarrow m_{H_{2}SO_{4}}\Rightarrow m_{dd\, H_{2}SO_{4}40\%} \right.$

Hiệu suất tổng hợp đạt 80%: $m_{dd\, H_{2}SO_{4}40\%\, tt}$(tấn)

1.b.

$m_{{so}_{2}}$ = 0,0012 mg = 0,0012.10^-3 g ⟶ $n_{SO_{2}}$

V_kk = 50 lít = 50.10^-3m³

Nồng độ mol/cm³SO₂ trong khu vực nhà máy ⟹ Mức độ ô nhiếm/không ô nhiễm tại khu vực

1.c.

Để thu được 10mL dung dịch acid cần: $m_{oleum}$

H₂SO₄. nSO₃ + nH₂O → (n+1)H₂SO₄

Trung hoà acid:

2NaOH + H₂SO₄→Na₂SO₄ + 2H₂O

$\left. M_{oleum} = \dfrac{m_{oleum}}{n}\Rightarrow n = 4 \right.$

2. Độ tan của muối

Giải chi tiết

1.a. $n_{{FeS}_{2}}$= 0,8.15 = 12 tấn.

BTNT (S): FeS₂→ 2H₂SO₄

$\begin{array}{l} \left. n_{H_{2}SO_{4}} = 2.n_{FeS_{2}} = 2.\dfrac{12.10^{3}}{120}(kmol)\Rightarrow m_{H_{2}SO_{4}} = 2.\dfrac{12.10^{3}}{120}.98(kg) \right. \\ \left. \Rightarrow m_{dd\, H_{2}SO_{4}40\%} = \dfrac{2.\dfrac{12.10^{3}}{120}.98}{40\%}(kg) \right. \end{array}$

Hiệu suất tổng hợp đạt 80%: $m_{dd\, H_{2}SO_{4}40\%\, tt} = \dfrac{2.\dfrac{12.10^{3}}{120}.98}{40\%}.80\% = 39200(kg) = 39,2$(tấn)

1.b.

$m_{{so}_{2}}$ = 0,0012 mg = 0,0012.10^-3 g ⟶ $n_{SO_{2}} = \dfrac{0,0012.10^{- 3}}{64} = 0,01875.10^{- 6}(mol)$

V_kk = 50 lít = 50.10^-3m³

Nồng độ mol/cm³SO₂ trong khu vực nhà máy là: $\dfrac{0,01875.10^{- 6}}{50.10^{- 3}} = 0,375.10^{- 6} < 1,0.10^{- 6}mol/m^{3}$

Do đó, khu vực đó chưa bị ô nhiễm.

1.c.

Để thu được 10mL dung dịch acid cần: $m_{oleum} = \dfrac{8,36.10}{1000} = 0,0836(g)$

H₂SO₄. nSO₃ + nH₂O → (n+1)H₂SO₄

Trung hoà acid:

2NaOH + H₂SO₄→Na₂SO₄ + 2H₂O

0,002 → 0,001 (mol)

$\left. M_{oleum} = \dfrac{m_{oleum}}{n}\Leftrightarrow 98 + 80n = \dfrac{0,0836}{0,001/(n + 1)}\Rightarrow n = 4 \right.$

2.a. - Chất có độ tan ít phụ thuộc vào nhiệt độ nhất là NaCl.

- Chất nào có độ tan trong nước thay đồi nhiều nhất theo nhiệt độ là KNO_3.

2.b.

Bước 1: Hòa tan quặng xinvinit vào dung dịch NaCl nóng, bão hòa thì KCl tan nhiều, NaCl không tan.

Bước 2: Làm lạnh dung dịch thu được thì KCl kết tinh nhiều (có lẫn lượng nhỏ NaCl kết tinh theo do độ tan của NaCl thay đổi không đáng kể khi hạ nhiệt độ)

Bước 3: Lấy KCl lẫn một ít NaCl ở trên cho tiếp vào dung dịch NaCl, bão hòa... cứ làm như vậy nhiều lần NaCl sẽ bị rửa sạch và thu được KCl có độ tinh khiết nhất định.

Bước 4: Cô cạn phần dung dịch còn lại sẽ thu được NaCl.

PH/HS 2K10 THAM GIA NHÓM ĐỂ CẬP NHẬT ĐIỂM THI, ĐIỂM CHUẨN MIỄN PHÍ!

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Học trực tuyến lớp 9 và Lộ trình UP10 trên Tuyensinh247.com Đầy đủ khoá học các bộ sách: Kết nối tri thức với cuộc sống; Chân trời sáng tạo; Cánh diều. Lộ trình học tập 3 giai đoạn: Học nền tảng lớp 9, Ôn thi vào lớp 10, Luyện Đề. Bứt phá điểm lớp 9, thi vào lớp 10 kết quả cao. Hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả. PH/HS tham khảo chi tiết khoá học tại: Link