Question

Срочно нужна помощь в решении задачи по Химио-физичком задании.   Дано:  Обжиг пирита является одной из стадий серной кислоты и протекает по реакции. Рассчитайте, сколько воздуха необходимо израсходовать при обжиге 100 кг колчедана, содержащего 1,5% влаги и 45% серы 4FeS2+11O2®8SО2+2Fe2O3.  

Answer 1

4FS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2

 

m (S) = m (колчедан) ∙ w (S) = 100 кг ∙ 0,45 = 45 кг

 

n (S) = 45000 г / 32 г/моль = 1406,25 моль

 

n (FeS2) = n (S) / 2 = 1406,25 моль / 2 = 703,125 моль

 

n (O2) = 11 n (FeS2) / 4 = 11 ∙ 703,125 моль / 4 = 1933,6 моль

 

V (O2) = n ∙ Vm = 1933,6 моль ∙ 22,4 л/моль = 43312,5 л

 

V (возд.) = V (O2) / φ (O2) = 43312,5 л / 0,21 = 206250 л

 

Vm - молярный объём, постоянная величина

φ (O2) - газовая доля кислорода в воздухе, постоянная величина

Answer 2

Для решения этой задачи необходимо использовать стехиометрические соотношения реакции обжига пирита.

Согласно данной реакции, на каждые 4 молекулы FeS2 требуется 11 молекул O2. Мы можем использовать это соотношение, чтобы найти количество кислорода, необходимого для обжига 100 кг колчедана:

1. Сначала найдем количество FeS2 в 100 кг колчедана:
   • Массовая доля FeS2 в колчедане = 100% - (1,5% + 45%) = 53,5%
   • Масса FeS2 в 100 кг колчедана = 53,5% * 100 кг = 53,5 кг
2. Далее найдем количество O2, необходимого для обжига 53,5 кг FeS2:
   • По стехиометрическому соотношению, на 4 молекулы FeS2 требуется 11 молекул O2
   • Молярная масса FeS2 = 120 г/моль, молярная масса O2 = 32 г/моль
   • Количество молей FeS2 = 53,5 кг / 120 г/моль = 0,45 моль
   • Количество молей O2, необходимое для обжига FeS2 = 0,45 моль * 11 молекул O2 / 4 молекулы FeS2 = 1,24 моль
   • Масса O2 = 1,24 моль * 32 г/моль = 39,7 г
3. Наконец, найдем количество кислорода, необходимого для обжига 100 кг колчедана:
   • Масса O2, необходимая для обжига 1 кг колчедана = 39,7 г / 53,5 кг * 1000 г/кг = 742 г
   • Масса O2, необходимая для обжига 100 кг колчедана = 742 г/кг * 100 кг = 74200 г = 74,2 кг

Ответ: Для обжига 100 кг колчедана необходимо израсходовать 74,2 кг воздуха.