Номер 12, страница 148 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Тестовые задания к главе 4. Глава 4. Научные основы химического производства - номер 12, страница 148.

Условие.

12. Верны ли следующие суждения о процессе обжига колчедана при производстве серной кислоты?

А. Обжиг колчедана ведут при постепенном понижении температуры.

Б. Обжиг колчедана ведут в присутствии катализатора.

1) верно только А

2) верно только Б

3) верны оба суждения

4) оба суждения неверны

Решение.

Решение 2.

Для ответа на этот вопрос необходимо проанализировать технологию производства серной кислоты, в частности, первую стадию — обжиг пирита (железного колчедана).

А. Обжиг колчедана ведут при постепенном понижении температуры.

Это утверждение неверно. Обжиг пирита — это первая стадия получения серной кислоты, которая заключается в окислении сульфида железа(II) кислородом воздуха. Реакция является сильно экзотермической (выделяется много тепла) и проводится при высокой, относительно постоянной температуре (около 800 °C) в печах кипящего слоя.

Уравнение реакции:

$4FeS_2 + 11O_2 \rightarrow 2Fe_2O_3 + 8SO_2 \uparrow + Q$

Принцип постепенного понижения температуры (с примерно 500 °C до 450 °C) используется на следующей, второй стадии производства — каталитическом окислении сернистого газа ($SO_2$) в серный ангидрид ($SO_3$). Это делается для смещения химического равновесия в сторону продукта, так как реакция окисления $SO_2$ обратима и экзотермична. Для обжига колчедана же требуется высокая температура для высокой скорости и полноты реакции.

Ответ: Суждение А неверно.

Б. Обжиг колчедана ведут в присутствии катализатора.

Это утверждение также неверно. Реакция обжига пирита ($FeS_2$) протекает при высокой температуре и не требует катализатора для достижения достаточной скорости. Катализатор (обычно оксид ванадия(V), $V_2O_5$) используется на второй стадии — для ускорения реакции окисления сернистого газа ($SO_2$) до серного ангидрида ($SO_3$).

Каталитическая стадия:

$2SO_2 + O_2 \rightleftharpoons 2SO_3$ (катализатор $V_2O_5$)

Таким образом, использование катализатора характерно не для обжига колчедана, а для следующего этапа производства.

Ответ: Суждение Б неверно.

Поскольку оба суждения (А и Б) являются неверными, правильный вариант ответа — 4.

Ответ: 4) оба суждения неверны