Очень Сучасний металургійний завод при виплавці 1млн тонн сталі виділяє в атмосферу 8000 тонн сульфуру (ІV) оксиду. Його вловлюють фільтрами і піддають очищенню за вапняковим процесом:

2SO2 +2CaCO3 +O2 = 2 CaSO4 +2CO2

Очищенню піддається 44% цієї маси.Обчисліть масу кальцій карбонату необхідну для цього.

​

Дано:

m(ZnS)=1 т = 1000 кг

η(H2SO4) = 0,6

m(H2SO4)-?

Решение

Химизм получения серной к-ты:

2ZnS + 3O2 = 2ZnO + 2SO2

2SO2 + O2 = 2SO3

SO3 + H2O = H2SO4

M(ZnS) = 0.097 кг/моль

n(ZnS) = m/M = 1000 кг/0,097 кг/моль = 10309,278 моль

Если сравнить все реакции и проанализировав их, можно сделать вывод, что n(Н2SO4)=n(ZnS), но так как общий выход серной к-ты составляет 60% (или 0,6), то практически получим серной кислоты

n(пр. H2SO4) = n(теор.H2SO4)*η(H2SO4) = 10309,278 моль*0,6 = 6185,567 моль

M(H2SO4) = 98 г/моль = 0,098 кг/моль

m(пр. H2SO4) = n(пр. H2SO4)*M(H2SO4) = 6185,567 моль*0,098 кг/моль = 606.186 кг

ответ: 606,186 кг

Первый вариант решения, длинный:
Пишем уравнение реакции:
2CO + O2 = 2CO2
Счмтаем количества вещества CO и О2:
n(CO) = 1/22.4 = 0.045 моль
n(О2) = 0.21/22.4 = 0.0094 моль
Сравниваем и видим, что кислорода пошло на реакцию меньше, т.е. он в недостатке, считаем по недостатку. Т.о. по уравнению реакции n(CO2) = n(O2)*2 = 0.0094*2 = 0.0188 моль
И его V(CO2) = 0.0188*22.4 = 0.42 л
Второй, более простой вариант решения:
Поскольку все вещества газы при одинаковых условиях, то можно посчитать через объемы:
По условию видно, что кислорода идет на реакцию меньше, что согласуется и с уравнением реакции. Поэтому объем углекислого газа будет равен V(CO2) = 2*V(O2) = 2*0.21 = 0.42 л