Потери серы - эта та часть серы, которая не попадет в раствор серной кислоты.
4FeS₂+15O₂+8H₂O=2Fe₂O₃+8H₂SO₄. Из 1 моля серного колчедана получаем 2 моля серной кислоты, но т.к. потери серы составляют 3 процента, то мы получаем не 2 моля серной кислоты, а 1,94 моля
Мы должны получить 98 тонн серной кислоты, т.к. молярная масса серной кислоты равна 98г/моль, то мы должны получить 10⁶ моль серной кислоты, тогда серного колчедана (чистого) должно быть 10⁶/1,94≈515464 моля, его масса равна 61855680 грамм ≈ 618,6 тонн. Т.к. примесей - 15%, то масса серного колчедана с примесями равна: 618,6/85*100=727,8 тонн
Это tricky задача:)!
Добавление соляной кислоты очевидно может привести либо к осаждению нераствримого хлорида одного из компонентов сплава, либо к осаждению её нерастворимого гидроксида, который будет являться кислотой. Первая версия малоправдоподобна, потому как далее полученный осадок разлагается при прокаливании и образует бинарное соединение "несоль" lol, а хлориды весьма устойчивы к нагреванию. Думаем, какой бы неметалл, реагирующий с растворами щелочей может образовать нерастворимую кислоту, которая разлагается при нагревание. Да-да! Это кремний!
Si + 2NaOH + H2O =t=> Na2SiO3 + 2H2
Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3 (стрелка вниз). Образовавшийся осадок.
H2SiO3 =t=> SiO2 + H2O
Проверяем массовую долю кремния в его оксиде:
w(Si)=M(Si)/M(SiO2) = 28.09/68.08=0.4675 (46.75%, у вас в условии 46.74%, погрешность вычисления молярной массы).
Действительно, кремний образует сплавы со многими металлами, в том числе соединения которых проявляют амфотерные свойства. Например, с алюминием известный силумин.
Давайте проверим эту версию, допустим, что второй компонент сплава это алюминий. Тогда:
2Al + 6H2O + 2NaOH => 2Na[Al(OH)4] + 3H2
Na[Al(OH)4] + 4HCl => NaCl + AlCl3 +4H2O. Фильтрат.
2AlCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O => 2Al(OH)3 (вот он, студенистый, стрелка вниз) + 6NaCl + 3CO2
Наконец, нагревая гидроокись алюминия получаем два оксида: твердый и жидкий
2Al(OH)3 =t=> Al2O3 + 3H2O
Теперь да5вайте применим второе условия. Масса образовавшегося осадка должна быть на 34.6% меньше массы исходного гидроксида. Проверим это, допустим, мы берем 1 моль исходного гидроксида (m(Al(OH)3=n*M= 78 г), тогда по указанному выше уравнению
n(Al2O3) =n(Al(OH)3)/2=1/2=0.5 моль => разлагая 1 моль гидроксида мы получим m(Al2O3)=0.5 моль*102г/моль = 51 г. Теперь находим процент:
100%-51*100%/78=34.6%. Хе-хе, работает!
Таким образом, СПЛАВ состоит из КРЕМНИЯ и АЛЮМИНИЯ.
Теперь собственно приступаем к решению простой (по сравнению с первой частью lol) задачи. 10.000 г сплава кремния и алюминия обработали щелочью, при этом вознеслось 12.873 л (ну) водорода.
Еще раз запишем уравнения:
Si + 2NaOH + H2O =t=> Na2SiO3 + 2H2
2Al + 6H2O + 2NaOH => 2Na[Al(OH)4] + 3H2
Пусть в смеси содержится x моль кремния, y моль алюминия.
Тогда 28.09x + 26.98y =10.000
По уравнению, в результате первой реакции выделится 2x моль водорода, а согласно второй 1.5y моль.
Таким образом, 22.4(2x+1.5y)=12.873. Решаем систему (методом подстановки).
Полчаем n(Si) = x =0.0427 моль, m(Si)=1.199 г.
n(Al)=y=0.0427 моль, m(Al)=8.801 г.
ps. Несмотря на три значащие цифры в условии, авторы задачи, видимо, ждут от вас ответа 1.2 г кремния и 8.8 г алюминия.
ответ: сплав состоит из 1.2 г кремния и 8.8 г алюминия.
Удачи вам!