Вычислите массовую долю примесей,содержащихся в образце пирита,если при обжиге образца массой 32 г образовалось...

Для решения данной задачи нам необходимо использовать данные о реакции образования сернистого газа при обжиге пирита:

FeS₂ (пирит) + 7O₂ → Fe₂O₃ + 4SO₂

Из уравнения видно, что при сгорании 1 моль FeS₂ образуется 4 молекулы SO₂. Теперь мы можем рассчитать количество молей SO₂, образовавшихся при обжиге 32 г пирита:

m(FeS₂) = 32 г M(FeS₂) = 119,98 г/моль n(FeS₂) = m/M = 32/119,98 ≈ 0,267 моль FeS₂

Согласно уравнению реакции, на каждый моль FeS₂ образуется 4 моля SO₂, поэтому количество молей SO₂ будет:

n(SO₂) = 4 n(FeS₂) = 4 0,267 ≈ 1,068 моль SO₂

Теперь мы можем рассчитать массу образовавшегося SO₂:

m(SO₂) = n M = 1,068 64,06 ≈ 68,36 г

Таким образом, массовая доля примесей в образце пирита составляет:

(32 - 68,36) / 32 * 100% ≈ -113,62%

Такой результат говорит о том, что в расчетах допущена ошибка, возможно, не учтены все факторы или данные в задаче некорректны.

Для вычисления массовой доли примесей в образце пирита (FeS₂), необходимо провести несколько шагов. Начнем с обжигового уравнения пирита:

[ 4FeS_2 + 11O_2 \rightarrow 2Fe_2O_3 + 8SO_2 ]

1. Расчет массы сернистого газа (SO₂):

Объем сернистого газа, образовавшегося при обжиге, равен 8,96 литра. Для перевода объема газа в массу используем уравнение состояния идеального газа при стандартных условиях (температура 0°C и давление 1 атм):

[ V_m = 22.4 \, \text{л/моль} ]

Таким образом, количество молей сернистого газа:

[ n(SO_2) = \frac{V}{V_m} = \frac{8.96 \, \text{л}}{22.4 \, \text{л/моль}} = 0.4 \, \text{моль} ]

Теперь найдем массу сернистого газа. Молярная масса SO₂ составляет:

[ M(SO_2) = 32 \, \text{г/моль (S)} + 2 \times 16 \, \text{г/моль (O)} = 64 \, \text{г/моль} ]

Масса сернистого газа:

[ m(SO_2) = n \times M = 0.4 \, \text{моль} \times 64 \, \text{г/моль} = 25.6 \, \text{г} ]

1. Расчет массы пирита (FeS₂), участвовавшего в реакции:

По уравнению реакции видно, что 4 моля пирита дают 8 молей сернистого газа, следовательно, 1 моль пирита образует 2 моля сернистого газа.

То есть:

[ n(FeS_2) = \frac{n(SO_2)}{2} = \frac{0.4 \, \text{моль}}{2} = 0.2 \, \text{моль} ]

Теперь найдем массу пирита. Молярная масса FeS₂ составляет:

[ M(FeS_2) = 55.85 \, \text{г/моль (Fe)} + 2 \times 32.06 \, \text{г/моль (S)} = 119.97 \, \text{г/моль} ]

Масса пирита:

[ m(FeS_2) = n \times M = 0.2 \, \text{моль} \times 119.97 \, \text{г/моль} = 23.994 \, \text{г} \approx 24 \, \text{г} ]

1. Расчет массовой доли примесей:

Известно, что масса исходного образца пирита составляет 32 г. В результате реакции участвовало 24 г чистого пирита, значит, масса примесей:

[ m_{примесей} = 32 \, \text{г} - 24 \, \text{г} = 8 \, \text{г} ]

Массовая доля примесей:

[ w{примесей} = \frac{m{примесей}}{m_{образца}} \times 100\% = \frac{8 \, \text{г}}{32 \, \text{г}} \times 100\% = 25\% ]

Таким образом, массовая доля примесей в образце пирита составляет 25%.