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
m(AI)=108г.
m[AI₂(SO₄)₃]-?
1.Определим молярную массу алюминия и его количество вещества в 108г.:
M(AI)=27г./моль
n(AI)=m(AI)÷M(AI)=27г./моль
n(AI)=108г.÷27г./моль=4моль
2. Запишем уравнение реакции:
2AI + 3H₂SO₄= AI₂(SO₄)₃ + 3H₂
по уравнению реакции 2 моль алюминия образуется 1 моль сульфата алюминия;
по условию задачи: 4моль алюминия образуется 2 моль сульфата алюминия; n₁[AI₂(SO₄)₃=2моль
4. Определим молярную массу сульфата алюминия и его массу количеством вещества 2моль:
M[AI₂(SO₄)₃]=54+96+192=342 г./моль
m[AI₂(SO₄)₃]=n₁[AI₂(SO₄)₃хM[AI₂(SO₄)₃]
m[AI₂(SO₄)₃]=2мольх342 г./моль=684г.
5. ответ: при взаимодействии 108г. алюминия с раствором серной кислоты образуется 684г. сульфата алюминия.
