Question

Пожалуйста, срочно нужно. Какая масса сульфида железа получится при сплавлении 20 грамм железа с 20 граммами серы, имеющей 10% примесей, если массовая доля выхода составляет 90% от теоретического?

Answer 1

Дано:
m(Fe)=20г
m(S)=20г
w (прим.S)=10%
w=90%
Найти:
m(FeS)-?
Решение:
Fe+S=Fe
Найдем массу чистой серы:
100%-10%=90%=0.9
m(S)=20*0.9=18г
M(Fe)=56г/моль
M(S)=32г/моль
n(Fe)=m/M=20/56=0.357моль
n(S)=18/32=0.56моль
Т.к. железо в недостатке то расчеты ведем по нему:
M(FeS)=88г/моль
n(Fe)=n(FeS)=0.357моль
m(FeS)=n*M*w=0.357*88*0.9 =28.27г
Ответ:28.27г.

Answer 2

Для решения данной задачи сначала найдем молекулярные массы элементов железа (Fe) и серы (S). Молекулярная масса железа примерно равна 55,85 г/моль, а молекулярная масса серы примерно равна 32,07 г/моль.

1. Найдем количество молей каждого элемента:

- Для железа: \( \text{моли Fe} = \frac{\text{масса Fe}}{\text{молекулярная масса Fe}} \) - Для серы: \( \text{моли S} = \frac{\text{масса S}}{\text{молекулярная масса S}} \)

\[ \text{моли Fe} = \frac{20\, \text{г}}{55,85\, \text{г/моль}} \approx 0,358\, \text{моль} \]

\[ \text{моли S} = \frac{20\, \text{г} \times 0,9}{32,07\, \text{г/моль}} \approx 0,565\, \text{моль} \]

2. Найдем минимальное количество молей, чтобы обеспечить реакцию:

- Реакция между Fe и S может быть представлена уравнением: \( \text{Fe} + \text{S} \rightarrow \text{FeS} \) - Очевидно, что в данной реакции отношение между молекулами Fe и S должно быть 1:1.

Таким образом, чтобы сбалансировать реакцию, необходимо использовать 0,358 моль S (минимальное количество молей).

3. Найдем массу сульфида железа (FeS), образовавшуюся в результате реакции:

- Масса FeS = \((\text{моли Fe} + \text{моли S}) \times \text{молекулярная масса FeS}\) \[ \text{масса FeS} = (0,358\, \text{моль} + 0,358\, \text{моль}) \times (55,85\, \text{г/моль} + 32,07\, \text{г/моль}) \] \[ \text{масса FeS} \approx 40,33\, \text{г} \]

4. Учтем выход продукта:

Указано, что массовая доля выхода составляет 90% от теоретического. Таким образом, фактическая масса FeS:

\[ \text{фактическая масса FeS} = 0,9 \times 40,33\, \text{г} \approx 36,27\, \text{г} \]

Таким образом, масса сульфида железа, полученного при сплавлении 20 г железа с 20 г серы, составит примерно 36,27 г.