Question

W ciągu roku do ogrzania pewnego budynku zużyto 1500 kg węgla zawierającego 7 % FeS2. Załóż, że powstały w czasie spalania tlenek SO2 całkowicie przekształcił się w SO3 , oblicz, ile cm3 stężonego kwasu siaarkowego (98% o d=1,836 g/cm3) można otrzymać przy użyciu powstałego SO3.

Answer 1

* Obliczam jaką masę stanowi FeS₂ w spalonym węglu:

 

1500 kg C--------stanowi--------100%

to X kg FeS₂-----stanowi----------7%

 

X= 7% * 1500kg : 100% = 105 kg FeS₂

 

* Obliczam ile SO₂ powstanie ze spalenia 105 kg FeS₂:

FeS₂ + 2 O₂ ⇒ 2 SO₂ + Fe

 

masa FeS₂ = 56kg + 2*32kg=  120 kg

masa 2 SO₂ = 2* (32kg + 2*16kg)= 128 kg

 

Zgodnie z reakcją :

ze 120 kg FeS₂-------uzyskamy-------128 kg SO₂

to ze 105 kg FeS₂----uzyskamy--------Xkg SO₂

 

X= 105kg * 128kg : 120 kg = 112 kg SO₂

 

* obliczam ile tlenku siarki (VI) powstanie z utlenienia 112kg SO₂:

Reakcja :

2 SO₂ + O₂⇒ 2 SO₃

masa 2 SO₂ = 128 kg

masa 2 SO₃ = 2* ( 32kg + 3*16kg) = 160 kg

 

ze 128 kg SO₂------uzyskano------160 kg SO₃

to ze 112 kg SO₂---uzyskamy------X kg SO₃

 

X= 112kg * 160kg : 128 kg = 140 kg SO₃

 

* Obliczam masę (ms) kwasu siarkowego, który powstanie ze 140 kg SO₃:

 

SO₃ + H₂O ⇒ H₂SO₄

 

masa SO₃ = 32kg + 3*16kg = 80kg

masa H₂SO₄= 2*1kg + 32kg + 4*16kg= 98 kg

 

Zgodnie z reakcją :

z 80 kg SO₃-------------uzyskamy-------98kg H₂SO₄

to ze 140 kg SO₃------uzyskamy-------Xkg H₂SO₄

 

X= 140kg * 98kg : 80kg = 171,5 kg H₂SO₄(ms)

 

* Obliczam masę roztworu kwasu siarkowego(VI) o stężeniu 98% , w którym kwas stanowi 171,5 kg:

 

C% = ms * 100% : mr     /*mr

C% * mr = ms *100%     /:C%

mr = ms *100% : C% = 171,5 kg * 100% : 98% = 175 kg =175000 g H₂SO₄

 

* Obliczam objętość kwasu siarkowego (V) :

d (gęstość)= 1,836g/cm³

mr = 175000g

 

d= mr : V   /*V

d * V= mr   /:d

V = mr : d = 175000g : 1,836g/cm³= 95 315,9041 cm³ H₂SO₄ ≈ 95 315,9 cm³