№1 Какое количество пирита требуется для производства 5,6 литров оксида серы (4)? №2 Сколько граммов 20% раствора

Смурфик

13

Задача №1: Какое количество пирита требуется для производства 5,6 литров оксида серы (4)?

Шаг 1: Найдем точную химическую формулу оксида серы (4). Оксид серы (4) имеет формулу SO₂.

Шаг 2: Теперь нам нужно узнать стехиометрический коэффициент между пиритом и оксидом серы (4). Согласно уравнению реакции, балансирующему оксид серы (4), одна молекула пирита (FeS₂) реагирует с одной молекулой кислорода (O₂) для образования одной молекулы оксида серы (4) (SO₂). Это означает, что стехиометрический коэффициент между пиритом и оксидом серы (4) равен 1:1.

Шаг 3: Теперь мы можем приступить к расчету требуемого количества пирита. Для этого нам понадобится знать молярную массу пирита (FeS₂) и объем оксида серы (4) (SO₂).

Шаг 4: Рассчитаем молярную массу пирита (FeS₂). Атомная масса железа (Fe) равна 55,8 г/моль, а атомная масса серы (S) равна 32,1 г/моль. Так как пирит содержит два атома железа и один атом серы, молярная масса пирита (FeS₂) составляет:
\[ 2 \cdot \text{молярная масса железа} + \text{молярная масса серы} = 2 \cdot 55,8 \, \text{г/моль} + 32,1 \, \text{г/моль} = 143,7 \, \text{г/моль}. \]

Шаг 5: Теперь мы можем рассчитать количество молей оксида серы (4) (SO₂) в 5,6 литрах. Для этого воспользуемся уравнением:
\[ \text{количество молей} = \frac{\text{объем (литры)}}{\text{молярный объем (литры/моль)}}. \]
Молярный объем в идеальных условиях составляет примерно 22,4 литра/моль.

\[ \text{количество молей SO₂} = \frac{5,6}{22,4} = 0,25 \, \text{моль}. \]

Шаг 6: Поскольку стехиометрический коэффициент между пиритом и оксидом серы (4) равен 1:1, это означает, что нам требуется такое же количество молей пирита, сколько имеется молей оксида серы (4). Следовательно, количество молей пирита также составляет 0,25 моль.

Шаг 7: Наконец, рассчитаем массу пирита, зная его молярную массу:
\[ \text{масса пирита} = \text{количество молей} \times \text{молярная масса} = 0,25 \, \text{моль} \times 143,7 \, \text{г/моль} = 35,9 \, \text{г}. \]

Таким образом, для производства 5,6 литров оксида серы (4) требуется 35,9 грамма пирита.

Задача №2: Сколько граммов 20% раствора серной кислоты нужно для того, чтобы расплавить 5,4 грамма алюминия?

Шаг 1: Найдем точную химическую формулу серной кислоты. Серная кислота имеет формулу H₂SO₄.

Шаг 2: Рассчитаем количество молей алюминия, используя его молярную массу. Молярная масса алюминия (Al) составляет 26,98 г/моль.

\[ \text{количество молей алюминия} = \frac{\text{масса алюминия}}{\text{молярная масса алюминия}} = \frac{5,4}{26,98} = 0,2 \, \text{моль}. \]

Шаг 3: Теперь мы должны определить стехиометрический коэффициент между алюминием и серной кислотой. Согласно уравнению реакции, балансирующему реакцию между алюминием и серной кислотой, требуется 3 моля серной кислоты для реакции с 2 молями алюминия.

Шаг 4: Теперь учтем концентрацию раствора серной кислоты. У нас есть 20% раствор серной кислоты. Это означает, что в 100 граммах раствора содержится 20 граммов серной кислоты.

Шаг 5: Рассчитаем количество граммов серной кислоты, необходимых для реакции с 0,2 молью алюминия, используя стехиометрический коэффициент и концентрацию раствора.
\[ \text{количество граммов серной кислоты} = \frac{\text{количество молей алюминия} \times \text{масса серной кислоты}}{\text{стехиометрический коэффициент} \times \text{концентрация раствора}}. \]
Здесь масса серной кислоты обозначает содержание серной кислоты в 100 граммах раствора, а стехиометрический коэффициент равен 3 (количество молей серной кислоты, необходимых для реакции с 2 молями алюминия).

\[ \text{количество граммов серной кислоты} = \frac{0,2 \times (20/100)}{3} = \text{найденный результат (округлить до нужного количества знаков после запятой)}. \]

Таким образом, нам необходимо \[ \text{найденный результат} \] граммов 20% раствора серной кислоты для того, чтобы расплавить 5,4 грамма алюминия.