Взяли пирит, который содержит инертные примеси. При обжиге 500 кг этой руды было получено 320 кг оксида железа(III) (выход считать 100%). Какова массовая доля примесей в данном…
Взяли пирит, который содержит инертные примеси. При обжиге 500 кг этой руды было получено 320 кг оксида железа(III) (выход считать 100%). Какова массовая доля примесей в данном пирите (в %). В ответе укажите только число с точностью до целых. Например, 12
Чтобы найти массовую долю примесей в пирите, мы можем использовать следующий подход:
Обозначим данные задачи:
- Масса пирита до обжига (к) = 500 кг
- Масса оксида железа (III) (Fe2O3), полученного после обжига = 320 кг
Определим массу самого пирита: Пирит (FeS2) состоит из железа и серы. При обжигании пирита образуется оксид железа (III) и диоксид серы.
Алгебраически: \[ 2FeS_2 + 7O_2 \rightarrow 2Fe_2O_3 + 4SO_2 \] Это уравнение показывает, что из 2 моль пирита (в котором 2 моль железа) образуется 2 моль оксида железа (III). То есть каждый 1 моль пирита дает 1 моль Fe2O3.
Вычислим количество железа в 320 кг оксида железа (III): Для этого нужно знать молекулярную массу оксида железа (III):
- Молекулярная масса Fe2O3 = \(2 \times 55.85 + 3 \times 16.00 = 159.7 \, г/моль\)
Теперь найдем, сколько железа содержится в 320 кг Fe2O3:
- В 1 моль Fe2O3 находится 2 моль железа, следовательно, 1 моль Fe2O3 содержит 2 \times 55.85 г = 111.7 г железа.
- Из 320 кг Fe2O3 мы можем найти мольность: \[ \text{моль Fe2O3} = \frac{320000 \text{ г}}{159.7 \text{ г/моль}} \approx 2000 \, моль \]
- Теперь найдем массу железа: \[ \text{Масса Fe} = 2000 \times 111.7 \text{ г} \approx 223400 \text{ г} \approx 223.4 \, кг \]
Теперь определим массу примесей: Общая масса пирита = масса оксида железа + масса примесей: \[ 500 \, \text{кг (пирит)} = 223.4 \, \text{кг (Fe)} + m_{примесей} \] Таким образом, вес примесей: \[ m_{примесей} = 500 - 223.4 \approx 276.6 \, \text{кг} \]
Вычислим массовую долю примесей: \[ \text{Массовая доля примесей} = \left( \frac{m_{примесей}}{m_{пирита}} \right) \times 100\% \] Подставим известные значения: \[ \text{Массовая доля примесей} = \left( \frac{276.6}{500} \right) \times 100\% \approx 55.32\% \]
Округляем до целых: Ответ: 55
Таким образом, массовая доля примесей в пирите составляет 55%.
