Масса серного ангидрида из 30 г пирита с 80% дисульфида железа
Сернистый газ, полученный в результате обжига пирита массой 30 г, содержащего 80% дисульфида железа, подвергли каталитическому окислению кислородом. Вычислите массу образовавшегося серного ангидрида, если выход продукта в результате второй реакции составил 90% от теоретически возможного.
Дано
`m_text{тех.}(пирита) = 30 text{ г}`
`ω(FeS_2) = 80%`
`η(SO_3) = 90%`
Найти
`m_text{практ.}(SO_3) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнения реакций:
`4FeS_2 + 11O_2 = 2Fe_2O_3 + 8SO_2`
`2SO_2 + O_2 ⇄ 2SO_3`
Найдём массу чистого дисульфида железа в пирите:
`m(FeS_2) = (ω(FeS_2)*m_text{тех.}(пирита))/100 = (80*30)/100 = 24 text{ г}`
Найдём количество вещества FeS₂:
`n(FeS_2) = (m(FeS_2))/(M(FeS_2)) = 24/120 = 0.2 text{ моль}`
Согласно первому уравнению реакции, количество вещества SO₂ в 2 раза больше количества FeS₂:
`n(SO_2) = 2*n(FeS_2) = 2*0.2 = 0.4 text{ моль}`
Согласно второму уравнению реакции, теоретическое количество вещества SO₃ равно количеству SO₂:
`n_text{теор.}(SO_3) = n(SO_2) = 0.4 text{ моль}`
Найдём теоретическую массу SO₃:
`m_text{теор.}(SO_3) = n_text{теор.}(SO_3)*M(SO_3) = 0.4*80 = 32 text{ г}`
С учётом выхода 90% найдём практическую массу SO₃:
`m_text{практ.}(SO_3) = (η(SO_3)*m_text{теор.}(SO_3))/100 = (90*32)/100 = 28.8 text{ г}`
Ответ
`m_text{практ.}(SO_3) = 28.8 text{ г}`