Quặng pyrite có thành phần chính là FeS2 được dùng làm nguyên liệu để sản xuất sulfuric acid

Giải SBT Hóa học 10 Kết nối tri thức Bài 16. Ôn tập chương 4

Bài 16.15 trang 44 SBT Hóa học 10:Quặng pyrite có thành phần chính là FeS₂ được dùng làm nguyên liệu để sản xuất sulfuric acid.

Xét phản ứng đốt cháy:

FeS₂ + O₂ $\stackrel{t°}{\to }$ Fe₂O₃ + SO₂

a) Lập phương trình hóa học của phản ứng theo phương pháp thăng bằng electron

b) Tính thể tích không khí (chứa 21% thể tích oxygen, ở điều kiện chuẩn) cần dùng để đốt cháy hoàn toàn 2,4 tấn FeS₂ trong quặng pyrite.

Lời giải

a) $\stackrel{+2}{Fe}{\stackrel{-1}{S}}_2+O_2 \stackrel{t°}{\to }{\stackrel{+3}{Fe}}_2{O}_3+\stackrel{+4}{S}{O}_2$

$\begin{array}{c}4\times \\ 11\times \end{array}\left|\begin{array}{l}\stackrel{+2}{Fe}{\stackrel{-1}{S}}_2\to \stackrel{+3}{Fe}+2\stackrel{+4}{S}+11e\\ {\stackrel{0}{O}}_2+4e\to 2\stackrel{-2}{O}\end{array}\right.$

Xác định được hệ số của FeS₂ là 4, Fe₂O₃ là 2, O₂ là 11 và SO₂ là 8:

4FeS₂ + 11O₂ $\stackrel{t°}{\to }$ 2Fe₂O₃ + 8SO₂

b) $n_{Fe{S}_2}=\frac{{\mathrm{2,4.10}}^6}{120}={2.10}^4\left(mol\right)$

$n_{O_2}=\frac{11}{4}{n}_{Fe{S}_2}=\frac{11}{4}\mathrm{.2.104}={\mathrm{5,5.10}}^4\left(mol\right)$

$V_{O_2}=\mathrm{24,79.5,5.104}=1363450L$

⇒ $V_{kk}=\frac{100}{21}{V}_{O_2}=6492619\left(L\right)$