Масса цинка из сфалерита с пустой породой
Цинк получают в промышленности восстановлением углём оксида, полученного при прокаливании на воздухе сфалерита ZnS. Какую массу цинка можно получить из 106,7 кг сфалерита, содержащего 10% пустой породы?
Дано
`m_text{тех.}(ZnS) = 106.7 text{ кг}`
`ω(text{примесей}) = 10%`
Найти
`m(Zn) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнения реакций:
`2ZnS + 3O_2 = 2ZnO + 2SO_2`
`2ZnO + C = 2Zn + CO_2`
Найдём массовую долю чистого сульфида цинка в сфалерите:
`ω(ZnS) = 100 - ω(text{примесей}) = 100 - 10 = 90%`
Вычислим массу чистого сульфида цинка:
`m(ZnS) = (ω(ZnS)*m_text{тех.}(ZnS))/100 = (90*106.7)/100 = 96.03 text{ кг}`
Найдём количество вещества сульфида цинка:
`n(ZnS) = (m(ZnS))/(M(ZnS)) = 96.03/97 = 0.99 text{ кмоль}`
Согласно уравнениям реакций, количество цинка равно количеству сульфида цинка:
`n(Zn) = n(ZnS) = 0.99 text{ кмоль}`
Найдём массу полученного цинка:
`m(Zn) = n(Zn)*M(Zn) = 0.99*65 = 64.35 text{ кг}`
Ответ
`m(Zn) = 64.35 text{ кг}`