Question

Сколько серной кислоты можно получить из 10 кг колчедана,содержащего 40% FeS2 ?

Answer 1

Одна молекула FeS2 содержит два атома серы, которых достаточно для получения 2 молекул H2SO4. Следовательно,

FeS2 ~ 2H2SO4

Масса чистого FeS2 в смеси: 10 * 0.4 = 4 кг.

Количество вещества FeS2: 4 / (120 * 10^-3) = 33.33 моль.

Количество вещества H2SO4: 2 * 33.33 = 66.66 моль.

Масса серной кислоты: 66.66 * 98 * 10^-3 = 6.53 кг.

Answer 2

Для решения этой задачи, нам необходимо выполнить несколько шагов:

Шаг 1: Найти массу FeS2 в колчедане. Шаг 2: Вычислить количество серы (S) в FeS2. Шаг 3: Найти мольную массу серной кислоты (H2SO4) и использовать её для перевода массы серы в количество серной кислоты.

Давайте начнем с первого шага:

Шаг 1: Найдем массу FeS2 в колчедане.

10 кг колчедана содержит 40% FeS2. Переведем проценты в массу FeS2:

Масса FeS2 = 40% * 10 кг = 0.4 * 10 кг = 4 кг.

Теперь у нас есть 4 кг FeS2.

Шаг 2: Вычислим количество серы (S) в FeS2.

В молекуле FeS2 один атом железа (Fe) соединен с двумя атомами серы (S). Таким образом, массовое соотношение железа и серы в FeS2 равно 1:2.

Масса одного атома железа (Fe) = масса одного атома серы (S).

Масса одного атома железа (Fe) + 2 * масса одного атома серы (S) = масса FeS2.

Обозначим массу одного атома серы как "x".

Тогда: x + 2x = 4 кг (масса FeS2).

3x = 4 кг.

x = 4 кг / 3 ≈ 1.333 кг.

Теперь у нас есть масса одного атома серы, приближенно равная 1.333 кг.

Шаг 3: Найдем мольную массу серной кислоты (H2SO4) и используем её для перевода массы серы в количество серной кислоты.

Мольная масса H2SO4: Масса 2 атомов водорода (2 * 1.008 г/моль) + масса 1 атома серы (32.06 г/моль) + масса 4 атомов кислорода (4 * 16.00 г/моль) = 2.016 г/моль + 32.06 г/моль + 64.00 г/моль = 98.076 г/моль.

Теперь вычислим количество серы (S) в 4 кг FeS2:

Количество молей серы (S) = масса / молярная масса = 4 кг / (32.06 г/моль) ≈ 0.124 моль.

Так как каждая молекула FeS2 содержит 2 атома серы, то количество молекул FeS2 равно 0.124 моль / 2 ≈ 0.062 моль.

Теперь посчитаем количество серной кислоты (H2SO4), которое можно получить:

Количество молей H2SO4 = количество молекул FeS2 (0.062 моль) * 1 (так как в реакции FeS2 + 2H2O → FeO + H2SO4 нет ограничивающего реагента).

Таким образом, из 10 кг колчедана, содержащего 40% FeS2, можно получить примерно 0.062 моль серной кислоты (H2SO4).