Đề bài
Copper(II) sulfate pentahydrate ($CuSO_{4}.5H_{2}O$) có khả năng kháng nấm, chống sâu bện cho hoa,…
Sản xuất $CuSO_{4}.5H_{2}O$ từ khoáng vật malachit (thành phần chính là $Cu\left( {OH} \right)_{2}.CuCO_{3}$) theo sơ đồ:
$Cu\text{(}OH\text{)}₂.CuCO₃\text{~(s)}\overset{t^{0}C}{\rightarrow}CuO\text{~(s)}\overset{dung\,\, dòchH_{2}SO_{4}Loaõng\, vöøa\, ñuû}{\rightarrow}CuSO₄\text{(}aq\text{)}\overset{keát\ tinh}{\rightarrow}CuSO₄.5H₂O\text{~(s)}$
Để sản xuất được 2,0 tấn CuSO₄.5H₂O cần bao nhiêu tấn khoáng vật malachit (làm tròn đến hàng phần trăm)? Biết hiệu suất của quá trình là 80%; $Cu\left( {OH} \right)_{2}.CuCO_{3}$ chiếm 80% khối lượng malachit.
Phương pháp giải
Tính số mol $CuSO_{4}.5H_{2}O$.
Tính theo PTHH được $Cu(OH)_{2}.CuCO_{3}$.
Tính khối lượng malachit cần thiết.
Lời giải chi tiết
Số mol $CuSO_{4}.5H_{2}O$. là:
${{n}_{CuS{{O}_{4}}.5{{H}_{2}}O}}=\frac{2,000,000}{250}\approx 8000\ mol$
Theo phương trình phản ứng, số mol $CuSO_{4}$ tạo ra bằng 2 lần với số mol $Cu(OH)_{2}.CuCO_{3}$ nên số mol $Cu(OH)_{2}.CuCO_{3}$ là: ${{n}_{Cu{{(OH)}_{2}}.CuC{{O}_{3}}}}=\frac{8000}{2}=4000mol$
Khối lượng lý thuyết của $Cu(OH)_{2}.CuCO_{3}$ là:
${{m}_{Cu{{(OH)}_{2}}.CuC{{O}_{3}}(lt)}}=4000.222=888000\ g$
Hiệu suất phản ứng 80%, do đó khối lượng thực tế cần là:
\[{{m}_{Cu{{(OH)}_{2}}.CuC{{O}_{3}}(tt)}}=\frac{888000}{80%}=1110000g=1110\ kg\]
Do $Cu(OH)_{2}.CuCO_{3}$ chiếm 80% khối lượng malachit, nên khối lượng malachit là:
$\frac{1110}{80%}=1387,5kg\approx 1,39$ tấn