황산의 원료인 아황산가스를 황화철광(iron pyrite)을 공기로 완… | [화공기사 필기] 22년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[화공기사 필기] 22년 1회차

황산의 원료인 아황산가스를 황화철광(iron pyrite)을 공기로 완전 연소하여 얻고자 한다. 황화철광의 10%가 불순물이라 할 때 황화철광 1톤을 완전연소 하는데 필요한 이론 공기량(Sm³)은? (단, S와 Fe의 원자량은 각각 32amu와 56amu이다.)

해설

순수  $\mathrm{FeS_2}$ 는  $1000\times0.9=900\,\mathrm{kg}$ 이고, 분자량이  $56+2\times32=120$ 이므로  $900/120=7.5\,\mathrm{kmol}$ 이다.
반응식은  $\mathrm{4FeS_2+11O_2\rightarrow2Fe_2O_3+8SO_2}$ 이므로 필요한  $\mathrm{O_2}$ 는  $7.5\times\dfrac{11}{4}=20.625\,\mathrm{kmol}$ , 즉  $20.625\times22.4\approx462\,\mathrm{Sm^3}$ 이다. 이론 공기량은  $\dfrac{462}{0.21}\approx$  2200 Sm³이다.

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