Смесь сульфида меди(I) и пирита (FeS2) окислили избытком кислорода. Масса твердого остатка составила 75% от массы исходной смеси. Определите мольную долю (в %) пирита в исходной смеси. В расчетах примите Ar(Cu)=64, Ar(Fe)=56.
1. Из условия задачи известно, что после окисления смеси образовался твердый остаток, масса которого составляет 75% от исходной массы смеси. Обозначим массу исходной смеси как М.
2. Пусть масса пирита (FeS2) в исходной смеси равна x, а масса сульфида меди(I) (Cu2S) равна М - x.
3. По таблице молекулярных масс элементов можно найти молекулярные массы Fe и S: Ar(Fe) = 56, Ar(S) = 32.
4. Для нахождения молекулярной массы пирита (FeS2) нужно сложить молекулярные массы элементов Fe и двух атомов S: Ar(FeS2) = Ar(Fe) + 2 * Ar(S) = 56 + 2 * 32 = 120.
5. Так как масса твердого остатка составляет 75% от массы исходной смеси М, то масса остатка равна 0.75 * M.
6. Масса пирита в остатке равна массе пирита в исходной смеси минус масса пирита, который превратился в различные оксиды: x - [масса пирита окисленного до различных оксидов].
7. Для поиска массы оксидов необходимо знать молекулярные массы выходных продуктов, которые образовались после окисления пирита (FeS2), и реакции превращения пирита к оксидам. Давайте предположим, что в результате окисления молекул пирита образуются n молекул оксида железа и m молекул соединения серы с другими элементами (например, SO2 или H2SO4).
8. Масса оксида железа равна молекулярной массе FeO2, умноженной на количество молекул оксида (n) и на 2 (так как каждая молекула содержит 2 атома железа): масса оксида железа = n * 2 * Ar(FeO2) = n * 2 * (Ar(Fe) + 2 * Ar(O)) = n * 2 * (56 + 2 * 16) = n * 2 * 88.
9. Масса соединения серы с другими элементами равна молекулярной массе этого соединения, умноженной на количество молекул соединения (m): масса соединения серы = m * (Ar(S) + Ar(элементы) + ...).
10. Масса остатка (0.75 * M) равна массе пирита (x) минус масса оксидов и соединений с серой: 0.75 * M = x - [n * 2 * 88 + m * (Ar(S) + Ar(элементы) + ...)].
11. Так как нам нужно найти мольную долю пирита в исходной смеси, мы можем использовать формулу: мольная доля = (мольная масса / масса остатка) * 100%, где мольная масса - масса вещества в молях.
12. Чтобы найти мольную массу пирита, нам нужно разделить массу пирита (x) на его молекулярную массу: мольная масса пирита = x / Аr(FeS2).
13. Теперь мы можем записать формулу для мольной доли пирита: мольная доля пирита = [(x / Аr(FeS2)) / (x - [n * 2 * 88 + m * (Аr(S) + Аr(элементы) + ...)])] * 100%.
14. Пользуясь данными из условия задачи, где Ar(Fe) = 56 и Ar(Cu) = 64, мы можем подставить значения в нашу формулу и решить ее.
Вывод: Выражение для мольной доли пирита в исходной смеси будет содержать массу пирита и массы оксидов и соединений с серой, которые образуются в результате окисления пирита. Применяя формулу молекулярных масс, можно получить выражение для массы остатка и мольной массы пирита. Затем, используя формулу для мольной доли, можно определить число в процентах, показывающее мольную долю пирита в исходной смеси. Необходимо учесть мольные массы Fe и S, а также реакции превращения пирита к оксидам.
79
Объяснение:
Решение могу показать
1. Из условия задачи известно, что после окисления смеси образовался твердый остаток, масса которого составляет 75% от исходной массы смеси. Обозначим массу исходной смеси как М.
2. Пусть масса пирита (FeS2) в исходной смеси равна x, а масса сульфида меди(I) (Cu2S) равна М - x.
3. По таблице молекулярных масс элементов можно найти молекулярные массы Fe и S: Ar(Fe) = 56, Ar(S) = 32.
4. Для нахождения молекулярной массы пирита (FeS2) нужно сложить молекулярные массы элементов Fe и двух атомов S: Ar(FeS2) = Ar(Fe) + 2 * Ar(S) = 56 + 2 * 32 = 120.
5. Так как масса твердого остатка составляет 75% от массы исходной смеси М, то масса остатка равна 0.75 * M.
6. Масса пирита в остатке равна массе пирита в исходной смеси минус масса пирита, который превратился в различные оксиды: x - [масса пирита окисленного до различных оксидов].
7. Для поиска массы оксидов необходимо знать молекулярные массы выходных продуктов, которые образовались после окисления пирита (FeS2), и реакции превращения пирита к оксидам. Давайте предположим, что в результате окисления молекул пирита образуются n молекул оксида железа и m молекул соединения серы с другими элементами (например, SO2 или H2SO4).
8. Масса оксида железа равна молекулярной массе FeO2, умноженной на количество молекул оксида (n) и на 2 (так как каждая молекула содержит 2 атома железа): масса оксида железа = n * 2 * Ar(FeO2) = n * 2 * (Ar(Fe) + 2 * Ar(O)) = n * 2 * (56 + 2 * 16) = n * 2 * 88.
9. Масса соединения серы с другими элементами равна молекулярной массе этого соединения, умноженной на количество молекул соединения (m): масса соединения серы = m * (Ar(S) + Ar(элементы) + ...).
10. Масса остатка (0.75 * M) равна массе пирита (x) минус масса оксидов и соединений с серой: 0.75 * M = x - [n * 2 * 88 + m * (Ar(S) + Ar(элементы) + ...)].
11. Так как нам нужно найти мольную долю пирита в исходной смеси, мы можем использовать формулу: мольная доля = (мольная масса / масса остатка) * 100%, где мольная масса - масса вещества в молях.
12. Чтобы найти мольную массу пирита, нам нужно разделить массу пирита (x) на его молекулярную массу: мольная масса пирита = x / Аr(FeS2).
13. Теперь мы можем записать формулу для мольной доли пирита: мольная доля пирита = [(x / Аr(FeS2)) / (x - [n * 2 * 88 + m * (Аr(S) + Аr(элементы) + ...)])] * 100%.
14. Пользуясь данными из условия задачи, где Ar(Fe) = 56 и Ar(Cu) = 64, мы можем подставить значения в нашу формулу и решить ее.
Вывод: Выражение для мольной доли пирита в исходной смеси будет содержать массу пирита и массы оксидов и соединений с серой, которые образуются в результате окисления пирита. Применяя формулу молекулярных масс, можно получить выражение для массы остатка и мольной массы пирита. Затем, используя формулу для мольной доли, можно определить число в процентах, показывающее мольную долю пирита в исходной смеси. Необходимо учесть мольные массы Fe и S, а также реакции превращения пирита к оксидам.