Question

Рассчитать расход пирита, содержащего 78% FeS2, и воздуха (О2 – 21%, N2 – 79%) в производстве 540 кг серной кислоты. Выход SО2 15% от теоретически возможного, Степень превращения SО3 – 50%, а выход готового продукта 70% от теоретически возможного.

Answer 1

Давайте разобьем задачу на несколько шагов:

1. Найдем массу пирита, необходимую для производства 540 кг серной кислоты. Для этого нужно учесть содержание серы в молекуле FeS2 и молярную массу пирита.

Информация:
- Содержание серы в пирите (FeS2) - 78%
- Молярная масса пирита (FeS2) - 119.98 г/моль

Расчет:
Масса серы = Масса серной кислоты * (Выход SО2 / 100) * (1 / Степень превращения SО3) * (1 / (Содержание серы в пирите / 100))
Масса серы = 540 кг * (15 / 100) * (1 / 0.5) * (1 / (78 / 100))

2. Рассчитаем массу кислорода (O2) и азота (N2), необходимую для реакции с пиритом. Для этого нужно учесть содержание кислорода и азота в воздухе, а также массовые соотношения природного воздуха.

Информация:
- Содержание кислорода в воздухе - 21%
- Содержание азота в воздухе - 79%
- Молярная масса кислорода (O2) - 31.998 г/моль
- Молярная масса азота (N2) - 28.014 г/моль

Расчет:
Масса кислорода = Масса пирита * (Содержание кислорода в воздухе / 100) * (1 / (Молярная масса кислорода (O2) / Молярная масса пирита (FeS2)))
Масса азота = Масса пирита * (Содержание азота в воздухе / 100) * (1 / (Молярная масса азота (N2) / Молярная масса пирита (FeS2)))

3. Найдем массу газа воздуха в целом, суммируя массу кислорода и азота.

Масса воздуха = Масса кислорода + Масса азота

4. Рассчитаем массу серы (S), полученной в результате реакции пирита с воздухом. Для этого нужно учесть массу пирита и молярные соотношения.

Информация:
- Молярная масса серы (S) - 32.06 г/моль

Расчет:
Масса серы = Масса пирита * (Молярная масса серы (S) / Молярная масса пирита (FeS2))

5. Рассчитаем массу оксида серы (SO2), полученного в результате реакции серы с кислородом. Для этого нужно учесть массу серы и молярные соотношения.

Информация:
- Молярная масса оксида серы (SO2) - 64.06 г/моль

Расчет:
Масса SO2 = Масса серы * (Молярная масса оксида серы (SO2) / Молярная масса серы (S))

6. Рассчитаем массу серной кислоты (H2SO4), полученной в результате реакции оксида серы (SO2) с водой. Для этого нужно учесть массу SO2 и молярные соотношения.

Информация:
- Молярная масса серной кислоты (H2SO4) - 98.09 г/моль

Расчет:
Масса H2SO4 = Масса SO2 * (Молярная масса серной кислоты (H2SO4) / Молярная масса оксида серы (SO2))

7. На последнем шаге, найдем массу готовой серной кислоты, учитывая ее выход.

Масса готовой серной кислоты = Масса H2SO4 * (Выход готового продукта / 100)

Все расчеты учесть, а натурные учеты провести на каждом этапе.

Надеюсь, этот ответ понятен школьнику. Если возникнут дополнительные вопросы, пожалуйста, сообщите мне.