Какая масса серной кислоты получится из 300 кг серы, содержащей 10% примесей?

Для того, чтобы получить серную кислоту из серы, нужно сначала сжечь серу в кислороде, потом сжечь образовавшийся диоксид серы в кислороде. И только после этого полученный триоксид серы растворить в воде.

Уравнение реакции горения серы в кислороде:

S + O2 = SO2                              [1]

Уравнение получения оксида серы (VI):

2 SO2 + O2 = 2 SO3                    [2]  

Получение серной кислоты из серного ангидрида и воды:

SO3 + H2O = H2SO4                    [3]

Для начала расчетов нужно узнать массу чистой серы/ Массовая доля серы в смеси = 100% - 10% = 90%

m = (300 * 90) / 100 = 270 кг = 270000 г.

По уравнению [1] рассчитаем массу SO2. Молярная масса серы = 32 г/моль, молярная масса диоксида серы = 64 г/моль

270000 г. серы соответствует Х г. SO2, как

32 г/моль серы соответствует 64 г/моль SO2ю

Х = (270000 * 64) / 32 = 540000 г. оксида серы (IV)

По уравнению [2] посчитаем массу SO3. Молярная масса триоксида серы = 80 г/моль

540000 г. SO2 соответствует Y г. SO3, как

2 * 64 г/моль SO2 соответствует 2 * 80 г/моль SO3

Y = (540000 * 2 * 80) / (2 * 64) = 675000 г. SO3

Теперь вычислим массу серной кислоты, которая образуется из полученного триоксида серы по уравнению [3]. Молярная масса H2SO4 = 98 г/моль.

675000 г. SO3 соответствует Z г. серной кислоты, как

80 г/моль SO3 соответствует 98 г/моль серной кислоты.

Z = (675000 * 98) / 80 = 826875 г. серной кислоты

Ответ: 826875 г. серной кислоты