Bài 5.5, 5.6, 5.8 trang 8 SBT Hóa học 9: Từ 80 tấn quặng pirit chứa 40% lưu huỳnh, người ta sản xuất được 73,5 tấn axit sunfuric. Tính hiệu suất của quá trình sản xuất axit sunfuric

Bài 5.5*: a) Viết các phương trình hoá học của phản ứng điều chế khí hiđro từ những chất sau : Zn, dung dịch HCl, dung dịch H₂SO₄.

b)  So sánh thể tích khí hiđro (cùng điều kiện t° và p) thu được của từng cặp

phản ứng trong những thí nghiệm sau :

Thí nghiệm 1:

0,1 mol Zn tác dụng với dung dịch HCl dư.

0,1 mol Zn tác dụng với dung dịch H₂SO₄ dư.

Thí nghiệm 2 :

0,1 mol H₂SO₄ tác dụng với Zn dư.

0,1 mol HCl tác dụng với Zn dư.

a) Các phương trình hoá học điều chế khí hiđro :

Zn + 2HCl ———> ZnCl₂ + H₂ \( \uparrow \)(1)

Zn + H₂SO₄ ———-> ZnSO₄ + H_{2 \( \uparrow \)} (2)

b) So sánh thể tích khí hiđro sinh ra

TN1 : Dùng dư axit để toàn lượng Zn tham gia phản ứng.

Theo (1) : 0,1 mol Zn điều chế được 0,1 mol H₂.

Theo (2) : 0,1 mol Zn điều chế được 0,1 mol H₂

Kết luận : Những thể tích khí hiđro thu được trong thí nghiệm 1 là bằng nhau.

TN 2 – Dùng dư Zn để toàn lượng axit tham gia phản ứng.

Theo (1) : 0,1 mol HCl điều chế được 0,05 mol H₂.

Theo (2) : 0,1 mol H₂SO₄ điều chế được 0,1 mol H₂.

Kết luận . Những thể tích khí hiđro thu được trong thí nghiệm 2 là không bằng nhau. Thể tích khí hiđro sinh ra ở (2) nhiều gấp 2 lần ở (1).

Bài 5.6: Để tác dụng vừa đủ với 44,8 gam hỗn hợp gồm FeO, Fe₂O₃, Fe₃O₄ cần phải dùng 400 ml dung dịch H₂SO₄ 2M. Sau phản ứng thấy tạo ra a gam hỗn hợp muối sunfat. Hãy tính a.

Theo bài số mol H₂SO₄ đã phản ứng là : n_H2SO4= 0,4.2 = 0,8 (mol)

=>\({m_{{H_2}S{O_4}}}\) = 0,8.98 = 78,4 (gam)

Theo các phương trình hoá học và định luật bảo toàn khối lượng ta có : m_oxit + m_axit = m_muối +  m_H2O

và \({n_{{H_2}O}} = {n_{{H_2}S{O_4}}}\) ——–> \({m_{{H_2}O}}\)= 0,8 x 18 = 14,4 (gam)

Vậy 44,8 + 78,4 = m_muối + 14,4

=> m_muối = 108,8 (gam)

Bài 5.7: Từ 80 tấn quặng pirit chứa 40% lưu huỳnh, người ta sản xuất được 73,5 tấn axit sunfuric.

a)  Tính hiệu suất của quá trình sản xuất axit sunfuric.

b) Tính khối lượng dung dịch H₂SO₄ 50% thu được từ 73,5 tấn H₂SO₄ đã được sản xuất ở trên.

a) Khối lượng lưu huỳnh chứa trong 80 tấn quặng:

\({m_S} = {{80 \times 40} \over {100}} = 32\) (tấn)

Điều chế H₂SO₄  theo sơ đồ sau

\(S \to S{O_2} \to S{O_3} \to {H_2}S{O_4}\)

32g                                     98g

32 tấn                                ? tấn

\({m_{{H_2}S{O_4}}} = {{32 \times 98} \over {32}} = 98\) (tấn )

Hiệu suất phản ứng: \(H = {{73,5} \over {98}} \times 100 = 75\% \)

b) Khối lượng dung dịch H₂SO₄ 50% thu được :

100 tấn dung dịch có 50 tấn H₂SO₄

x tấn       \( \leftarrow \)               73,5 tấn

\(x = {{73,5 \times 100} \over {50}} = 147\)( tấn)