Для решения задачи необходимо сначала определить, сколько моль FeS2 содержится в 1,2 граммах, а затем рассчитать образовавшиеся массы Fe2O3 и объем SO2.
Молярная масса FeS2:
- Молярная масса Fe (железа) = 55,85 г/моль
- Молярная масса S (серы) = 32,07 г/моль
- Молярная масса FeS2 = 55,85 + 2 × 32,07 = 119,19 г/моль
Определение количества молей FeS2: \[ n(FeS2) = \frac{m(FeS2)}{M(FeS2)} = \frac{1,2\, \text{г}}{119,19\, \text{г/моль}} \approx 0,0101\, \text{моль} \]
По уравнению реакции: \[ 4FeS2 + 11O2 \rightarrow 2Fe2O3 + 8SO2 \] Из уравнения видно, что 4 моля FeS2 дают 2 моля Fe2O3 и 8 молей SO2. То есть:
- На 1 моль FeS2 образуется:
- 0,5 моль Fe2O3
- 2 моль SO2
- На 1 моль FeS2 образуется:
Определяем количество молей, образующихся от 0,0101 моля FeS2:
Моли Fe2O3: \[ n(Fe2O3) = 0,0101 \, \text{моль FeS2} \times \frac{0,5 \, \text{моль Fe2O3}}{1 \, \text{моль FeS2}} \approx 0,00505\, \text{моль Fe2O3} \]
Моли SO2: \[ n(SO2) = 0,0101 \, \text{моль FeS2} \times \frac{2 \, \text{моль SO2}}{1 \, \text{моль FeS2}} \approx 0,0202\, \text{моль SO2} \]
Вычисляем массу Fe2O3:
- Молярная масса Fe2O3:
- Молярная масса Fe2O3 = 2 × 55,85 + 3 × 16 = 159,7 г/моль
\[ m(Fe2O3) = n(Fe2O3) \times M(Fe2O3) \approx 0,00505\, \text{моль} \times 159,7\, \text{г/моль} \approx 807,3\, \text{г} \]
Объем SO2: Для газов при стандартных условиях (н.у.) 1 моль занимает 22,4 литра: \[ V(SO2) = n(SO2) \times 22,4\, \text{л/моль} \approx 0,0202\, \text{моль} \times 22,4\, \text{л/моль} \approx 452,5\, \text{л} \]
Итак, при обжиге 1,2 грамма FeS2 образуется примерно 807,3 грамма Fe2O3 и 452,5 литра SO2.