Cho sơ đồ điều chế sulfuric acid từ quặng pyrite theo 3 giai đoạn như sau:
$$Fe{S}_2\stackrel{(1)}{\to }S{O}_2\stackrel{(2)}{\to }S{O}_3\stackrel{(3)}{\to }{H}_{2}S{O}_4$$

(AI giải đề cho tôi)
Câu 4 (Phần II) – Sơ đồ điều chế H2SO4 từ pyrite: $Fe{S}_2\stackrel{(1)}{\to }S{O}_2\stackrel{(2)}{\to }S{O}_3\stackrel{(3)}{\to }{H}_{2}S{O}_4$.

a) Đúng. Pyrite (FeS2) là khoáng vật sulfua; có thể thay thế bằng các khoáng vật sulfua khác (như H2S, ZnS, CuFeS2...) vì đều cung cấp lưu huỳnh để tạo SO2.

b) Đúng. Giai đoạn (2) oxi hóa SO2 thành SO3 với chất xúc tác V2O5, nên quy trình sản xuất H2SO4 này gọi là phương pháp tiếp xúc.

c) Sai. Ở giai đoạn (3), SO3 được hấp thụ bằng dung dịch H2SO4 đặc (96–98%), không dùng nước trực tiếp (SO3 tan trong nước tạo sương acid khó hấp thụ). Sản phẩm thu được là oleum H2SO4.nSO3.

d) Đúng. Kiểm tra tính toán:
- $n_{S{O}_3}=\frac{20}{80}=\frac{1}{4}$ kmol.
- Dung dịch H2SO4 98%: $m_{H_{2}S{O}_4}=98$ kg; $m_{H_{2}O}=2$ kg → $n_{H_{2}O}=\frac{2}{18}=\frac{1}{9}$ kmol.
- H2O phản ứng hết với SO3: $S{O}_3+H_{2}O\to H_{2}S{O}_4$, tiêu thụ $\frac{1}{9}$ kmol SO3.
- SO3 dư trong oleum: $n_{S{O}_3(Z)}=\frac{1}{4}-\frac{1}{9}=\frac{5}{36}$ kmol → $m_{S{O}_3}=\frac{5}{36}\times 80=\frac{100}{9}$ kg ≈ 11,11 kg.
- Khối lượng oleum: $100+20=120$ kg.
- $b=\frac{\frac{5}{36}\times 80}{120}\times 100=9,\mathrm{259...}\approx 9,3$.

Kết quả khớp với đáp án nguồn: a) Đúng, b) Đúng, c) Sai, d) Đúng.
a) (AI giải đề cho tôi)
(AI giải đề cho tôi)
Pyrite (FeS2) là khoáng vật sulfua; có thể thay bằng khoáng vật sulfua khác (H2S, ZnS...) vì đều tạo được SO2.
b) (AI giải đề cho tôi)
(AI giải đề cho tôi)
Giai đoạn (2) dùng chất xúc tác V2O5 để oxi hóa SO2 thành SO3, nên gọi là phương pháp tiếp xúc.
c) (AI giải đề cho tôi)
(AI giải đề cho tôi)
SO3 được hấp thụ bằng dung dịch H2SO4 đặc, không dùng nước; sản phẩm là oleum H2SO4.nSO3.
d) (AI giải đề cho tôi)
(AI giải đề cho tôi)
$nS{O}_3=1/4$ (kmol); $m_{H_{2}S{O}_4}=98$ kg; $m_{H_{2}O}=2$ kg; $n_{H_{2}O}=1/9$ kmol; $n_{S{O}_3(Z)}=1/4-1/9=5/36$ kmol; $b=\frac{\frac{5}{36}.80}{100+20}.100=9,259\approx 9,3$.