Уравнения:
FeCO3 = FeO + CO2
PbCO3 = PbO + CO2
FeO + H2SO4 = FeSO4 + H2O
PbO + H2SO4 = PbSO4 + H2O
Рассчитаем количество выпавшего осадка - PbSO4:
n = m/M = 151,6г/303г/моль = 0,5моль
По уравнению реакции:
n(PbO) = n(PbSO4) = 0,5моль
По уравнению реакции:
n(PbCO3) = n(PbO) = 0,5моль
По уравнению реакции:
n(CO2) = n(PbO) = 0,5 моль, значит в реакции разложения карбоната железа выделилось 0,9 - 0,5 = 0,4 моль CO2
По уравнениям реакций:
n(FeCO3) = n(CO2) = 0,4 моль
n(PbCO3) = n(CO2) = 0,5 моль
Рассчитаем массы карбонатов:
m(FeCO3) = n*M = 0,4моль*116г/моль = 46,4г
m(PbCO3) = n*M = 0,5моль*267г/моль = 133,5г
Рассчитаем их массовые доли:
w(FeCO3) = m(FeCO3)/m(смеси)*100% = (46,4г/46,4г+133,5г)*100% = 25,8%
w(PbCO3) = 100% - 25,8% = 74,2%
Железа в чугуне не менее 93,33% (чистый карбид железа Fe3C содержит 6,67% углерода). Соответственно железа в тонне чугуниума не менее 933,3 кг. Оксид железа (II) FeO (минерал вюстит) состоит из железа с а.е.м 55,85 г/моль и кислорода с а.е.м 16 г/моль. Соответственно вюстит имеет а.е.м 71,85 г/моль, а железа в нем 55,85 / 71,85 * 100% = 77,73%. Значит для выплавки тонны чугуниума нужно нарыть не менее (933,3 / 0,7773) / 0,09 = 13341 кг. Если же нам нужна тонна чугуна, не из чистого карбида железа, а скажем самый близкий к сталюге, где 2,14% углерода, нужно соответственно увеличить долю железа до 978,6 кг на тонну. Тогда для получения тонны чугуна ЛЮБОЙ марки нужно нарыть (978,6 / 07773) / 0,09 = 13998,6 кг руды
m(Fe) = m(чугуна)*W(Fe) = 1000*0,93 = 930 кг
n(Fe) = m(Fe)/M(Fe) = 930/56 = 16,6 кмоль
FeO --> Fe
n(FeO) = n(Fe) = 16,6 кмоль
m(FeO) = n(FeO)*M(FeO) = 16,6*72 = 1195 кг = 1,2 т
m(руды) = m(FeO)/0,09 = 13,3 т.
2)