Серный колчедан массой 12 г подвергли обжигу. Полученный при этом газ окислили при нагревании в

Ответы на вопрос

Отвечает Гулей Алина.

Разберу через цепочку превращений: из пирита получаем количество сернистого газа, затем серной кислоты, затем соли цинка. Важный момент — масса раствора после реакции с цинком уменьшается на массу улетевшего водорода.

Серный колчедан — это пирит, его формула:

FeS_2

Обжиг пирита:

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

По уравнению видно:

1 \text{ моль } FeS_2 \rightarrow 2 \text{ моль } SO_2

Молярная масса пирита:

M(FeS_2)=56+2\cdot 32=120 \text{ г/моль}

Количество вещества пирита:

n(FeS_2)=\frac{12}{120}=0{,}1 \text{ моль}

Тогда количество сернистого газа:

n(SO_2)=2\cdot 0{,}1=0{,}2 \text{ моль}

Сернистый газ окисляют до серного ангидрида:

2SO_2 + O_2 \rightarrow 2SO_3

Количество вещества не меняется:

n(SO_3)=0{,}2 \text{ моль}

Серный ангидрид растворяется в воде с образованием серной кислоты:

SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4

Значит:

n(H_2SO_4)=0{,}2 \text{ моль}

Теперь к раствору серной кислоты добавили цинк:

Zn + H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + H_2

Количество вещества цинка:

n(Zn)=\frac{13}{65}=0{,}2 \text{ моль}

Цинка ровно столько же, сколько серной кислоты, поэтому оба вещества полностью прореагируют.

Количество вещества соли:

n(ZnSO_4)=0{,}2 \text{ моль}

Молярная масса сульфата цинка:

M(ZnSO_4)=65+32+4\cdot 16=161 \text{ г/моль}

Масса соли:

m(ZnSO_4)=0{,}2\cdot 161=32{,}2 \text{ г}

Теперь найдём массу полученного раствора.

Масса $SO_3$ , который растворили в воде:

m(SO_3)=0{,}2\cdot 80=16 \text{ г}

После растворения масса раствора кислоты равна:

400+16=416 \text{ г}

Важно: не нужно прибавлять массу $H_2SO_4$ к 400 г воды, потому что часть воды входит в состав кислоты.

После добавления цинка масса увеличивается на 13 г, но выделяется водород:

n(H_2)=0{,}2 \text{ моль}

m(H_2)=0{,}2\cdot 2=0{,}4 \text{ г}

Водород улетает из раствора, поэтому масса конечного раствора:

m_{\text{р-ра}}=416+13-0{,}4=428{,}6 \text{ г}

Массовая доля соли:

\omega(ZnSO_4)=\frac{32{,}2}{428{,}6}\cdot 100\%

\omega(ZnSO_4)\approx 7{,}51\%

Ответ:

7,51

Ответы на вопрос

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Химия

Последние заданные вопросы в категории Химия