Каковы расходные коэффициенты на 1 т оксида серы (IV), если содержание серы в руде серного колчедана составляет

Маркиз

61

Для решения этой задачи нам потребуется знать химическое уравнение реакции образования оксида серы (IV). В данном случае, колчедан (FeS2) подвергается обжигу и реагирует с кислородом из воздуха, образуя оксид серы (SO2) и железо(III)оксид (Fe2O3).

Сначала, определим массу руды серного колчедана. В условии сказано, что содержание серы в руде составляет 45%. Предположим, что у нас есть 100 тонн руды. Тогда масса серы в этой руде составит:

\[ Масса\ серы = 100\ т \times 45\% = 45\ т \]

Теперь найдем массу кислорода, необходимого для полного окисления этой массы серы. Для этого используем соотношение между массой серы и массой кислорода в оксиде серы (IV). Из химического уравнения известно, что 1 моль оксида серы (IV) содержит 1 моль серы и 2 моль кислорода:

\[ 1\ mol\ SO2 \rightarrow 1\ mol\ S \]

Следовательно, молекулярная масса SO2 равна 64 г/моль, а молярная масса S равна 32 г/моль. Отсюда следует, что для окисления 1 тонны серы понадобится масса кислорода:

\[ Масса\ кислорода = 45\ т \times \frac{2\ mol\ O2}{1\ mol\ S} \times \frac{32\ г}{1\ mol\ S} = 2880\ т \]

Однако, условие задачи также говорит, что воздух подается с избытком в 1,5 раза при обжиге колчедана. То есть, для полного окисления 45 тонн серы нам понадобится не только 2880 тонн кислорода, но и 1,5 раз больше. Тогда общая масса кислорода, которая требуется для этой реакции, будет:

\[ Общая\ масса\ кислорода = 2880\ т \times 1,5 = 4320\ т \]

Наконец, чтобы найти расходные коэффициенты оксида серы (IV), необходимо сравнить массу оксида серы (IV) с массой потребляемого кислорода. По определению расходных коэффициентов, мы можем предположить, что масса оксида серы (IV) равна 1 тонне:

\[ 1\ т = \frac{Масса\ SO2}{Масса\ кислорода} \]

Решая данное уравнение относительно массы оксида серы (IV), мы получаем:

\[ Масса\ SO2 = 1\ т \times 4320\ т = 4320\ тонн \]

Таким образом, расходные коэффициенты на 1 тонну оксида серы (IV) составляют 4320 тонн.

Надеюсь, это пошаговое решение помогло вам понять, как получить ответ на данную задачу. Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать!