Давайте подробно решим задачу.
Дано:
- Масса сфалерита (более точно, его основная часть) — 200 г
- Массовая доля примесей — 8,8%
- В сфере сфалерита — сульфид цинка (ZnS)
Цель: найти массу оксида цинка (ZnO), который получится при обжиге.
Шаг 1. Определить массу чистого сульфида цинка в исходном веществе.
Общая масса сфалерита — 200 г.
Масса примесей (необработанный материал, не сульфид цинка) — 8,8% от 200 г.
Рассчитаем массу примесей:
[
\text{Масса примесей} = 200, \text{г} \times \frac{8,8}{100} = 200 \times 0,088 = 17,6, \text{г}
]
Масса сульфида цинка (основная часть вещества) — разность:
[
200, \text{г} - 17,6, \text{г} = 182,4, \text{г}
]
Шаг 2. Определить массу чистого сульфида цинка.
Так как в исходной массе есть примеси, а чистый сульфид цинка — это 92,2% (100% - 8,8%) от массы сфалерита без примесей:
Масса чистого ZnS:
[
\text{Масса ZnS} = 182,4, \text{г}
]
Шаг 3. Расчет количества вещества (молей) сульфида цинка.
Молярная масса ZnS:
[
\text{Zn} = 65, \text{г/моль} \
\text{S} = 32, \text{г/моль} \
\Rightarrow M_{ZnS} = 65 + 32 = 97, \text{г/моль}
]
Количество молей ZnS:
[
n_{ZnS} = \frac{\text{Масса ZnS}}{M_{ZnS}} = \frac{182,4}{97} \approx 1,88, \text{моль}
]
Шаг 4. Реакция и получение оксида цинка.
Обжиг сульфида цинка при высоких температурах идет по реакции:
[
ZnS + \frac{3}{2} O_2 \rightarrow ZnO + SO_2
]
Из уравнения видно, что 1 моль ZnS дает 1 моль ZnO.
Масса полученного ZnO:
Молярная масса ZnO:
[
\text{Zn} = 65, \text{г/моль} \
\text{O} = 16, \text{г/моль} \
M_{ZnO} = 65 + 16 = 81, \text{г/моль}
]
Масса ZnO:
[
\text{Масса ZnO} = n_{ZnS} \times M_{ZnO} \approx 1,88 \times 81 \approx 152,28, \text{г}
]
Ответ:
Масса оксида цинка, которую можно получить, составляет 152,28 г (с точностью до сотых).
Если нужно, я могу объяснить более подробно любой шаг!
