Giải giúp em ạ

### Giải bài tập #### 4.1 a. Viết phương trình phản ứng hóa học theo sơ đồ sản xuất $H_2SO_4$ từ quặng pyrite. 1. **Phản ứng oxy hóa quặng pyrite (FeS2):** \[ 4FeS_2 + 11O_2 \rightarrow 4FeO + 8SO_2 \] 2. **Phản ứng oxy hóa $SO_2$ thành $SO_3$:** \[ 2SO_2 + O_2 \overset{t^0}{\rightarrow} 2SO_3 \] 3. **Phản ứng tạo ra sulfuric acid (oleum):** \[ SO_3 + H_2SO_4 \rightarrow H_2S_2O_7 \quad (\text{oleum}) \] **Tóm lại:** \[ 4FeS_2 + 11O_2 \rightarrow 4FeO + 8SO_2 \rightarrow 8SO_3 + H_2SO_4 \rightarrow H_2S_2O_7 \] #### 4.1 b. Xác định mẫu không khí có bị ô nhiễm hay không? - Hàm lượng $SO_2$ trong 50 lít không khí là 0,015 mg. - Chuyển đổi sang $\mu g/m^3$: - 1 mg = 1000 $\mu g$ - 0,015 mg = 15 $\mu g$ - Tính hàm lượng $SO_2$ trong 1 m³ không khí: \[ \text{Hàm lượng } SO_2 = \frac{15 \mu g}{0.05 m^3} = 300 \mu g/m^3 \] - So sánh với tiêu chuẩn: - Tiêu chuẩn ô nhiễm là 350 $\mu g/m^3$. - Mẫu không khí này không bị ô nhiễm vì 300 $\mu g/m^3 < 350 \mu g/m^3$. #### 4.1 c. Xác định công thức hóa học của oleum. 1. Tính mol của $H_2SO_4$ trong 10 mL dung dịch acid. - Dung dịch KOH 0,1 M, thể tích 20 mL. - Phản ứng: \[ H_2SO_4 + 2KOH \rightarrow K_2SO_4 + 2H_2O \] - Tính mol KOH: \[ n(KOH) = C \times V = 0,1 \times 0,020 = 0,002 \text{ mol} \] - Từ phản ứng, mol $H_2SO_4$: \[ n(H_2SO_4) = \frac{n(KOH)}{2} = \frac{0,002}{2} = 0,001 \text{ mol} \] 2. Tính nồng độ mol của dung dịch $H_2SO_4$: - 1 lít dung dịch chứa 0,001 mol $H_2SO_4$. - Khối lượng mol của $H_2SO_4$ là 98 g/mol. - Khối lượng của 0,001 mol $H_2SO_4$: \[ m = n \times M = 0,001 \times 98 = 0,098 \text{ g} \text{ (trong 10 mL)} \] 3. Tính khối lượng của oleum: - Tổng khối lượng acid trong 8,360 g oleum là: \[ m_{H_2SO_4} = 8,360 g - 0,098 g = 8,262 g \] 4. Tính số mol của $SO_3$ trong oleum: - Khối lượng mol $SO_3$ là 80 g/mol. - Số mol $SO_3$ có trong 8,262 g oleum: \[ n(SO_3) = \frac{8,262}{80} = 0,103275 \text{ mol} \] 5. Do đó, công thức hóa học của oleum sẽ là: \[ H_2S_2O_7 \text{ (oleum)} \] ### 4.2 a. Khối lượng CuO còn lại sau phản ứng 1. Tính số mol $H_2O_2$ trong 100 mL dung dịch: - Biết $n(O_2) = 0,002 \text{ mol}$ từ phản ứng. - Theo phương trình phản ứng: \[ 2H_2O_2 \rightarrow O_2 \text{ (1 mol O2 tạo ra từ 2 mol H2O2)} \] - Suy ra $n(H_2O_2) = 0,004 \text{ mol}$. 2. Tính khối lượng $H_2O_2$: - Khối lượng mol của $H_2O_2$ là 34 g/mol. \[ m(H_2O_2) = n \times M = 0,004 \times 34 = 0,136 g \] 3. Tính số mol CuO đã phản ứng: - Theo phương trình phản ứng: \[ 2H_2O_2 + CuO \rightarrow O_2 + 2H_2O \] - Suy ra số mol CuO phản ứng là 0,001 mol. - Khối lượng CuO ban đầu là: \[ m_{CuO} = 0,5 g \] - Khối lượng CuO còn lại: \[ m_{CuO\ còn\ lại} = m_{CuO\ ban\ đầu} - m_{CuO\ đã\ phản\ ứng} = 0,5 g - 0,001 \times 79,5 \approx 0,5 g - 0,0795 g \approx 0,4205 g \] #### 4.2 b. Tốc độ trung bình của phản ứng trong 80 giây 1. Tính tốc độ phản ứng: - Số mol khí O2 sinh ra là 0,002 mol trong 80 giây. - Tốc độ trung bình: \[ v = \frac{n(O_2)}{t} = \frac{0,002 \text{ mol}}{80 \text{ s}} = 0,000025 \text{ mol/s} \] ### Kết quả - **4.1 a:** Phương trình phản ứng: \[ 4FeS_2 + 11O_2 \rightarrow 4FeO + 8SO_2 \rightarrow 8SO_3 + H_2SO_4 \rightarrow H_2S_2O_7 \] - **4.1 b:** Không khí không bị ô nhiễm. - **4.1 c:** Công thức hóa học của oleum là $H_2S_2O_7$. - **4.2 a:** Khối lượng CuO còn lại là khoảng 0,4205 g. - **4.2 b:** Tốc độ trung bình của phản ứng là 0,000025 mol/s.