Question

Найдите объём 10%-ного раствора гидроксида натрия плотностью 1,1 г/мл, который необходим для полной нейтрализации газообразных продуктов обжига смеси, состоящей из 4,4 г сульфида железа и 6 г пирита

Answer 1

Ответ на фотографии.

Answer 2

Для решения этой задачи нужно определить количество газообразных продуктов обжига, которые будут нейтрализованы гидроксидом натрия, и затем найти объем 10%-ного раствора гидроксида натрия, необходимый для этой реакции.

1. Сначала найдем количество газообразных продуктов обжига, которые образуются при реакции с сульфидом железа и пиритом. Сульфид железа (FeS2) может быть преобразован в серу и диоксид серы: FeS2 + 7/2 O2 -> Fe2O3 + 2 SO2

   Молярная масса FeS2 = 119 г/моль Молярная масса SO2 = 64 г/моль

   4,4 г сульфида железа соответствуют: (4,4 г) / (119 г/моль) = 0,037 моль FeS2

   Так как в реакции образуется 2 молекулы SO2 на 1 молекулу FeS2, то общее количество газообразных продуктов обжига будет равно: 0,037 моль FeS2 * 2 моль SO2/моль FeS2 = 0,074 моль SO2

   Пирит (FeS2) преобразуется в серу: FeS2 + 3/2 O2 -> Fe2O3 + SO2

   Молярная масса пирита также 119 г/моль.

   6 г пирита соответствуют: (6 г) / (119 г/моль) = 0,0504 моль FeS2

   Так как в реакции образуется 1 молекула SO2 на 1 молекулу FeS2, то общее количество газообразных продуктов обжига от пирита будет равно: 0,0504 моль SO2

   Общее количество газообразных продуктов обжига от обеих реакций: 0,074 моль SO2 + 0,0504 моль SO2 = 0,1244 моль SO2

2. Теперь определим, сколько моль гидроксида натрия (NaOH) требуется для полной нейтрализации этих газообразных продуктов обжига. Нейтрализационная реакция:

   NaOH + SO2 -> Na2SO3 + H2O

   Из уравнения видно, что на 1 молекулу SO2 требуется 1 молекула NaOH. Таким образом, количество молей NaOH, необходимых для полной нейтрализации, равно 0,1244 моль.

3. Теперь найдем массу NaOH, соответствующую 0,1244 моль:

   Молярная масса NaOH = 40 г/моль

   Масса NaOH = 0,1244 моль * 40 г/моль = 4,976 г

4. Наконец, найдем объем 10%-ного раствора гидроксида натрия с плотностью 1,1 г/мл, содержащего 4,976 г NaOH:

   Объем = масса / плотность = 4,976 г / 1,1 г/мл ≈ 4,52 мл

Таким образом, для полной нейтрализации газообразных продуктов обжига смеси, состоящей из 4,4 г сульфида железа и 6 г пирита, потребуется примерно 4,52 мл 10%-ного раствора гидроксида натрия.