Сколько граммов пирита с содержанием около 30% серы нужно взять для анализа, чтобы получить 0,3 грамма осадка BaSO4?

Kamen

30

Для решения данной задачи, необходимо использовать химический расчет. Поскольку пирит содержит около 30% серы, то остальные 70% составляет железо.

Пусть масса пирита, которую нам нужно взять для анализа, равна Х граммов.

Серные соединения в пирите реагируют с раствором соляной кислоты (HCl), формируя серную кислоту (H2SO4) и сероводород (H2S). Далее, серная кислота реагирует с раствором бария (BaCl2), образуя осадок барий сульфата (BaSO4).

Составим химическое уравнение для этой реакции:
FeS2 + 2HCl -> H2SO4 + FeCl2 + H2S
H2SO4 + BaCl2 -> BaSO4↓ + 2HCl

В данной реакции одна молекула пирита (FeS2) реагирует с двумя молекулами соляной кислоты.

Количество осадка BaSO4 составляет 0,3 грамма, что соответствует 0,3 моль.

Согласно уравнению реакции, каждая молекула BaSO4 образуется из одной молекулы серной кислоты (H2SO4). Таким образом, количество молекул H2SO4 также составляет 0,3 моль.

Теперь мы должны связать количество молекул H2SO4 с массой пирита. Для этого используется молярная масса серной кислоты, которая равна 98 г/моль.

Молярная масса FeS2 (пирита) составляет 120 г/моль, поскольку одна молекула FeS2 содержит две молекулы серы и одну молекулу железа. Доля железа в пирите составляет 70%, с чем связана масса FeS2 равна 120 г/моль.

Теперь мы можем составить пропорцию, чтобы решить уравнение:
\( \frac{0.3 \, \text{моль H2SO4}}{120 \, \text{г/моль FeS2}} = \frac{X \, \text{г FeS2}}{98 \, \text{г/моль H2SO4}} \)

Решая эту пропорцию, мы найдем массу пирита, необходимую для анализа:
\( X = \frac{0.3 \, \text{моль H2SO4}}{120 \, \text{г/моль FeS2}} \times 98 \, \text{г/моль H2SO4} \)

Выполняя вычисления, получим:
\( X = 0.245 \, \text{г FeS2} \)

Таким образом, для анализа и получения 0,3 грамма осадка BaSO4, необходимо взять около 0,245 граммов пирита с содержанием около 30% серы.