Какое количество пирита нужно для получения 8 тонн серной кислоты с процентным содержанием 93% и с учетом потерь

Жемчуг

12

Хорошо, давайте посмотрим, как решить данную задачу с наибольшей подробностью и понятностью для школьника.

Для начала, давайте определим, какой химический состав имеет пирит. Пирит имеет химическую формулу FeS₂, что означает, что каждый молекул пирита содержит один атом железа (Fe) и два атома серы (S).

Задача требует найти количество пирита, которое необходимо для производства 8 тонн серной кислоты. Для начала, давайте определим, какой объем серной кислоты можно получить из одной молекулы пирита.

Молярная масса пирита (FeS₂) равна сумме масс атомов железа и серы, а также учитывая, что один атом железа имеет молярную массу около 55,85 г/моль, а два атома серы - около 32,06 г/моль. Тогда молярная масса пирита составляет приблизительно 119,98 г/моль.

Теперь, чтобы определить количество пирита, необходимое для получения 8 тонн серной кислоты, нужно использовать соотношение массы пирита и массы серной кислоты. Учтем, что концентрация серной кислоты составляет 93%.

Сначала давайте определим массу серной кислоты, которую нужно получить. 8 тонн равны 8000 кг. Так как концентрация серной кислоты составляет 93%, то масса самой серной кислоты будет составлять 93% от общей массы:

\(Масса серной кислоты = 8000 \times 0.93 = 7440\)

Теперь давайте определим, какую массу пирита (FeS₂) потребуется для получения такого количества серной кислоты.

Для этого одну молекулу пирита относим к массе пирита (FeS₂):

\(\text{Масса пирита} = 119.98 \times \text{мольная масса пирита}\)

Далее, чтобы определить, сколько молей пирита нужно для получения 7440 кг серной кислоты, мы делим массу серной кислоты на массу пирита (в г/моль):

\(\text{Количество молей пирита} = \frac{\text{Масса серной кислоты}}{\text{Масса пирита}}\)

Теперь мы можем найти массу пирита, используя выражение:

\(\text{Масса пирита} = \text{Количество молей пирита} \times \text{масса пирита}\)

Подставим значения:

\(\text{Масса пирита} = \frac{7440}{119.98} \times 119.98 = 7440 \, \text{г}\)

Таким образом, для получения 8 тонн серной кислоты с процентным содержанием 93% и учетом потерь в процессе производства, необходимо использовать 7440 г пирита.