Какова массовая доля FeS2 в пирите, если при прокаливании на воздухе пирита массой 5 кг был получен оксид серы

Роман

60

Для решения данной задачи нам необходимо использовать знание о химической реакции, происходящей при прокаливании пирита на воздухе.

Пирит (FeS2) при нагревании на воздухе распадается на диоксид серы (SO2) и оксид железа (Fe2O3):

\[FeS2+ 11/2O2 \rightarrow Fe2O3+ SO2\]

Из уравнения реакции видно, что при разложении 1 молекулы пирита образуется 1 молекула диоксида серы.

Теперь давайте рассчитаем количество вещества диоксида серы, образовавшееся при прокаливании 5 кг пирита. Для этого используем уравнение:

\[m = n \cdot M\]

где:
m - масса вещества,
n - количество вещества,
M - молярная масса вещества.

Молярная масса диоксида серы (SO2) составляет около 64 г/моль.

\[
n(SO2) = \frac{m(SO2)}{M(SO2)} = \frac{5.12}{64} \approx 0.08 \text{ моль}
\]

Так как из уравнения реакции видно, что 1 молекула пирита соответствует 1 молекуле диоксида серы, мы можем сделать вывод, что количество вещества пирита также равно 0.08 моль.

Теперь рассмотрим массу пирита:

\[
m(FeS2) = n(FeS2) \cdot M(FeS2)
\]

Молярная масса пирита (FeS2) составляет около 119 г/моль.

\[
m(FeS2) = 0.08 \cdot 119 \approx 9.52 \text{ г}
\]

Таким образом, массовая доля FeS2 в пирите равна:

\[
\frac{m(FeS2)}{m(пирита)} = \frac{9.52}{5000} \approx 0.0019
\]

Или около 0.19%.