Bài tập số 4,trang 50 SGK Hóa học 11 (Cánh Diều),là bài toán vềchuỗi phản ứng hóa họcđiển hình mô phỏng quy trình sản xuất công nghiệpacid sulfuric($\text{H}_2\text{SO}_4$) từ quặng pyrite ($\text{FeS}_2$).Việc hoàn thành và cân bằng các phương trình này giúp củng cố kiến thức về tính chất hóa học của lưu huỳnh và các hợp chất.
Bài 4 trang 50 Hóa 11 Cánh diều:
Viết phương trình hoá học của các phản ứng theo dãy chuyển hoá dưới đây.
FeS2 → SO2 → SO3 → H2SO4 → (NH4)2SO4.
Phân Tích Hướng Dẫn Giải:
Chuỗi phản ứng này bao gồm 4 giai đoạn cơ bản trong công nghiệp:
Chuyển hóa 1 ($\text{FeS}_2 \to \text{SO}_2$): Phản ứng đốt cháy quặng sulfide kim loại (pyrite) trong không khí.
Chuyển hóa 2 ($\text{SO}_2 \to \text{SO}_3$): Phản ứng oxi hóa $\text{SO}_2$ (cần điều kiện xúc tác và nhiệt độ, trong công nghiệp thường dùng $\text{V}_2\text{O}_5$).
Chuyển hóa 3 ($\text{SO}_3 \to \text{H}_2\text{SO}_4$): Tác dụng của $\text{SO}_3$ với nước (để tránh tạo sương mù acid, công nghiệp thường hòa tan trong $\text{H}_2\text{SO}_4$ đặc tạo oleum, sau đó pha loãng).
Chuyển hóa 4 ($\text{H}_2\text{SO}_4 \to (\text{NH}_4)_2\text{SO}_4$): Phản ứng trung hòa $\text{H}_2\text{SO}_4$ với $\text{NH}_3$ để tạo muối phân bón.
Giải bài 4 trang 50 Hóa 11 Cánh diều:
(1) 4FeS2 + 11O2
2Fe2O3 + 8SO2;
(2) 2SO2 + O2 –NO/NO2→ 2SO3
(3) SO3 + H2O → H2SO4;
(4) H2SO4 + 2NH3 → (NH4)2SO4.
Chuỗi phản ứng đã mô tả thành công các giai đoạn cơ bản trong quy trình sản xuất $\text{H}_2\text{SO}_4$ công nghiệp. Bắt đầu từ sự oxi hóa lưu huỳnh trong quặng $\text{FeS}_2$, tạo ra $\text{SO}_2$, sau đó là sự oxi hóa xúc tác $\text{SO}_2$ thành $\text{SO}_3$, và cuối cùng là sự tạo thành acid $\text{H}_2\text{SO}_4}$ và ứng dụng nó để sản xuất muối phân bón $(\text{NH}_4)_2\text{SO}_4}$.
• Xem thêm: