Определите массу (г) оксида цинка, который можно получить при обжиге 200 г сфалерита, состоящего в основном из сульфида цинка. Известно, что массовая доля примесей в сфалерите…

Давайте подробно разберем задачу и пошагово решим её.

Исходные данные:

• Масса сфалерита: 200 г
• Массовая доля примесей: 8,8 %
• Основной компонент — сульфид цинка (ZnS)

Нам нужно найти массу оксида цинка (ZnO), который получится при обжиге данного сфалерита.

Шаг 1. Определение массы чистого сфалерита, содержащегося в образце

Масса примесей — 8,8 %, значит масса чистого сфалерита (с содержанием сульфида цинка и примесей) равна:

\[ m_{\text{чистого сфалерита}} = м_{\text{общая}} \times (1 - \text{доля примесей}) \]

Массовая доля примесей равна 8,8 %, или 0,088.

Получаем:

\[ m_{\text{чистого сфалерита}} = 200\, \text{г} \times (1 - 0,088) = 200 \times 0,912 = 182,4\, \text{г} \]

Шаг 2. Определение массы сульфида цинка в чистом сфалерите

Масса сульфида цинка в этом образце — это вся масса сфалерита без примесей, так как мы не учитываем примеси.

Обозначим:

\[ m_{\text{ZnS}} = 182,4\, \text{г} \]

Шаг 3. Расчёт молярных масс веществ

Молярные массы:

• Zn: 65 г/моль
• S: 32 г/моль
• ZnS: 65 + 32 = 97 г/моль
• ZnO: 65 + 16 = 81 г/моль

Шаг 4. Определение отношения масс при обжиге

При нагревании сульфид цинка (ZnS) он окисляется до оксида цинка (ZnO), выделяя серу в виде газообразной:

\[ \text{ZnS} + \frac{3}{2} \text{O}_2 \rightarrow \text{ZnO} + \text{SO}_2 \uparrow \]

В молекулярной массе:

• 1 моль ZnS (97 г) даёт 1 моль ZnO (81 г).

Это значит, что масса ZnO, полученная из полного превращения 182,4 г ZnS, будет:

\[ m_{\text{ZnO}} = m_{\text{ZnS}} \times \frac{\text{молярная масса ZnO}}{\text{молярная масса ZnS}} = 182,4\, \text{г} \times \frac{81}{97} \]

Шаг 5. Вычисление результата

Подставим числовые значения:

\[ m_{\text{ZnO}} = 182,4 \times \frac{81}{97} \approx 182,4 \times 0,83505 \approx 152,44\, \text{г} \]

Итог:

Масса оксида цинка, который можно получить — примерно 152,44 г.

Ответ:

152,44