Какова мольная доля (в %) пирита в исходной смеси сульфида меди(I) и пирита (FeS2), если при окислении избытком

Skorostnaya_Babochka

6

Перед тем, чтобы решить эту задачу, давайте разберемся с химической реакцией, которая происходит при окислении смеси сульфида меди(I) и пирита (FeS2).

Сульфид меди(I) (Cu2S) окисляется до сульфата меди(II) (CuSO4):
2Cu2S + 3O2 -> 2CuSO4 + 2SO2

Пирит (FeS2) окисляется до сульфата железа(II) (FeSO4) и диоксида серы (SO2):
4FeS2 + 11O2 -> 2Fe2(SO4)3 + 8SO2

Из условия задачи известно, что масса твердого остатка составляет 75% от массы исходной смеси. То есть, масса твердого остатка будет составлять 0.75 массы исходной смеси.

Так как мы не знаем массы исходной смеси, давайте предположим, что ее масса равна 100 г (это не меняет ответ, так как мы решаем задачу в процентах).

При окислении сульфида меди(I) (Cu2S), каждый атом меди (Cu) окисляется до иона Cu2+ со степенью окисления +2. Тогда масса сульфида меди(I), которая будет окислена, будет равна:

Масса Cu2S = (мольная масса Cu2S) x (мольная доля Cu2S) x (молярная масса Cu)

Нам известно, что масса CuSO4 в исходной смеси составляет 75% от исходной массы, поэтому масса Cu2S будет равна:

Масса Cu2S = 0.75 массы исходной смеси - масса CuSO4

Теперь мы можем выразить массу CuSO4 через массу исходной смеси и массу Cu2S:

Масса CuSO4 = 0.75 массы исходной смеси - Масса Cu2S

Продолжим решение задачи.

Теперь нам нужно рассчитать мольную долю каждого компонента (Cu2S и FeS2) в исходной смеси.

Мольная доля Cu2S = (масса Cu2S) / (мольная масса Cu2S)
Мольная доля FeS2 = (масса FeS2) / (мольная масса FeS2)

Массу исходной смеси мы знаем из предположения, что она равна 100 г.

Теперь нам нужно рассчитать массу Cu2S. Для этого нам понадобится мольная масса Cu2S.

Мольная масса Cu2S = (масса Cu2S) / (мольная доля Cu2S)

Массу Cu2S мы уже рассчитали выше.

Теперь произведем необходимые расчеты, используя данные из условия задачи и информацию о молярных массах куприя и пирита:

Масса Cu2S = 0.75 x 100 г - (0.75 x 100 г x 64 г/моль) / [(64 г/моль) + (120 г/моль)]

Рассчитаем мольную долю Cu2S:

Мольная доля Cu2S = (Масса Cu2S) / (Мольная масса Cu2S)

Теперь мы можем перейти к расчету мольной доли пирита (FeS2) в исходной смеси:

Мольная доля FeS2 = 1 - Мольная доля Cu2S

Итак, мы получили мольные доли Cu2S и FeS2 в исходной смеси. Чтобы выразить их в процентах, мы можем умножить каждую мольную долю на 100.

Таким образом, мольная доля (в %) пирита в исходной смеси сульфида меди(I) и пирита (FeS2) составляет:

Mольная доля пирита (FeS2) = (Мольная доля FeS2) x 100

Теперь нужно только подставить все числа и выполнить необходимые расчеты для получения окончательного ответа. Помните, что я предоставил только общий алгоритм решения задачи и формулы для расчетов. Выполните все вычисления и получите ответ.