Sulfuric acid là hóa chất hàng đầu được sử dụng trong nhiều ngành sản xuất. Trong công nghiệp, sulfuric acid được sản xuất bằng phương pháp tiếp xúc, nguyên liệu chính là quặng pyrite theo quy trình sau:
FeS2 ⟶ SO2 ⟶ SO3 ⟶ Oleum X
a. Viết phương trình hóa học xảy ra theo quy trình trên.
b. Cho 10,14 gam oleum X vào nước thu được 200 ml dung dịch Y. Để trung hoà 100 mL dung dịch Y cần dùng 120 ml dung dịch NaOH 1,0M thu được muối trung hoà. Xác định công thức phân tử của X.
(a) Phản ứng trong quy trình trên:
4FeS2 + 11O2 (t°) → 2Fe2O3 + 8SO2
2SO2 + O2 (V2O5, t°) ⇋ 2SO3
H2SO4 + nSO3 → H2SO4.nSO3
(b)
H2SO4.nSO3 + nH2O → (n + 1)H2SO4
H2SO4 + 2NaOH —> Na2SO4 + 2H2O
nNaOH = 0,12 mol —> nH2SO4 (100 mL Y) = 0,06 mol
—> nH2SO4 (200 mL Y) = 0,12 mol
—> nOleum = 0,12/(n + 1) mol
M oleum = 98 + 80n = 10,14(n + 1)/0,12 —> n = 3
Công thức phân tử của oleum là H2SO4.3SO3