Để thu được 48 kg sulfur dioxide thì cần phải đốt bao nhiêu kg lưu huỳnh, biết hiệu suất phản ứng là 96%?...

Phần lớn sulfuric acid (H₂SO₄) được sản xuất từ lưu huỳnh, oxygen và nước theo công nghệ tiếp xúc. Giai đoạn đầu, đốt lưu huỳnh để tạo ra sulfur dioxide (SO₂). Tiếp theo, sulfur dioxide bị oxi hoá thành sulfur trioxide (SO₃) bởi oxygen với sự có mặt của chất xúc tác vanadium (V) oxide. Cuối cùng, dùng H₂SO₄ 98% hấp thụ sulfur trioxide được oleum H₂SO₄.nSO₃ để sản xuất sulfuric acid 98 - 99%.

a) Viết PTHH các phản ứng của mỗi giai đoạn trong quy trình trên.

b) Tính khối lượng H₂SO₄ tối đa có thể thu được từ 32 tấn lưu huỳnh.

c) Trong giai đoạn đầu tiên, nếu khối lượng lưu huỳnh bị đốt là 64 kg thì thể tích khí oxygen (ở 25°c, 1 bar) phản ứng và khối lượng sulfur dioxide tạo thành là

A. 49,58 lít; 128 kg.    B. 49,58 m³; 128 kg.

C. 49,58 lít; 160 kg.    D. 49,58 m³; 160 kg.

d) Tính khối lượng nước cần dùng để pha với 100 g dung dịch H₂SO₄ 98% thu được dung dịch H₂SO₄10%. Nêu cách thực hành pha dung dịch.

e) Để thu được 48 kg sulfur dioxide thì cần phải đốt bao nhiêu kg lưu huỳnh, biết hiệu suất phản ứng là 96%?

A. 50,00 kg.    B. 24,00 kg.

C. 25,00 kg.    D. 23,04 kg.

Phương pháp giải :

Tính theo phương trình hóa học

Lời giải chi tiết:

a) Phương trình phản ứng trong mỗi giai đoạn:

S _(rắn) + O_{2 (khí)} → SO_{2 (khí)}

2SO_{2 (khí)} + O_{2 (khí)} → 2SO_{3 (khí)}

SO_{3 (khí)} + H₂O _(lỏng) → H₂SO_{4 (lỏng)}

b) Theo sơ đồ trên, từ 1 mol S sẽ điều chế được 1 mol H₂SO₄.

Vậy từ 32 tấn lưu huỳnh sẽ điều chế tối đa 98 tấn H₂SO₄.

c)

64 kg S ⇒ 2 000 mol S.

Theo PTHH: số mol O₂ = số mol SO₂ = số mol S = 2 000 mol.

Vậy: thể tích O₂ = 2 000. 24,79 = 49 580 (L) = 49,58 m³.

Đáp án: B.