Когда 980 г 15% раствора серной кислоты прореагировали с 280 г раствора гидроксида калия, было получено 80 г сульфата калия. Рассчитайте выход продукта по сравнению с теоретической возможностью.
Масса гидрокарбоната кальция, содержащегося в растворе: m(Ca(HCO₃)₂) = m (раствора) * ω (Ca(HCO₃)₂) = 30 г * 0,001% = 0,003 г. Масса гидрокарбоната магния, содержащегося в растворе: m(Mg(HCO₃)₂) = m (раствора) * ω (Mg(HCO₃)₂) = 30 г * 0,001% = 0,003 г.
Количество вещества гидрокарбоната кальция, содержащегося в растворе: ν (Ca(HCO₃)₂) = m (Ca(HCO₃)₂) / M(Ca(HCO₃)₂) = 0.003 г / (40+2*(1+12+16*3)) г/моль = 0,003 г / 162 г/моль = 1,852 * 10⁻⁵ моль.
Количество вещества гидрокарбоната магния, содержащегося в растворе: ν (Mg(HCO₃)₂) = m (Mg(HCO₃)₂) / M(Mg(HCO₃)₂) = 0.003 г / (24,3+2*(1+12+16*3)) г/моль = 0,003 г / 146,3 г/моль = 2,050 * 10⁻⁵ моль.
Для полной нейтрализации гидрокарбонатов потребуется количество вещества Ca(OH)₂, равное сумме количества вещества Ca(HCO₃)₂ и Mg(HCO₃)₂: ν (Ca(OH)₂) = ν (Ca(HCO₃)₂ ) + ν (Mg(HCO₃)₂) = (1.852 + 2.050) * 10⁻⁵ моль = 3,902 * 10⁻⁵ моль.
Масса гидроксида кальция, необходимого для нейтрализации: m (Ca(OH)₂) = M (Ca(OH)₂) * ν (Ca(OH)₂) = (40 + 2*(16+1)) г/моль * 3,902 * 10⁻⁵ моль = 74 г/моль * 3,902 * 10⁻⁵ моль = 0,00289 г ≈ 0,003 г.
Объяснение:
Дано:
m(технической ZnS )=200кг.=2000г.
ω%(ZnS)=92%
Vm=22,4л./моль
V(O₂)-?
1. Определим массу цинковой обманки (сульфида цинка) в 2000г.92% :
m(ZnS)=ω%(ZnS)×m(технической ZnS)÷100%
m(ZnS)=95%×2000г.÷100%=1900г.
2. Определим молярную массу сульфида цинка:
M(ZnS)=65+32=87г./моль
3. Определим количество вещества сульфида цинка в 1900г.:
n(ZnS)=m(ZnS)÷M(ZnS)=1900г.÷87г./моль=22моль
4. Запишем уравнение реакции:
2ZnS+3O₂=2ZnO+2SO₂
а) по уравнению реакции количество вещества:
n(ZnS)=2моль n(O₂)=3моль
б)по условию задачи количество вещества:
n₁(ZnS)=22моль, значит n₁(O₂)=33моль
5. Определим объем кислорода количеством вещества моль. Для этого используем молярный объем Vm=22,4л./моль:
V(O₂)= n₁(O₂)×Vm=33моль×22,4л./моль=739,2л.
6. ответ: для обжига 200кг. цинковой обманки содержащей 92% ZnS потребуется 739,2л. кислорода.