Какое уравнение реакции обжига пирита (FeS2) и уравнение восстановления железосодержащего продукта коксом (C)? Сколько молей FeS2 содержится в образце массой 20 кг, учитывая 10% инертных примесей, и какова практически полученная масса железа, если выход железа составляет 90%?

Химия 11 класс Металлы и их соединения обжига пирита уравнение реакции восстановление железа кокс моли FeS2 масса образца инертные примеси выход железа химические реакции химия Новый

Давайте разберем ваш вопрос по шагам.

Шаг 1: Уравнение реакции обжига пирита (FeS2)

Обжиг пирита (железного колчедана) происходит в присутствии кислорода. Уравнение реакции выглядит следующим образом:

4FeS2 + 11O2 → 4FeO + 8SO2

В результате реакции образуется оксид железа (FeO) и диоксид серы (SO2).

Шаг 2: Уравнение восстановления железосодержащего продукта коксом (C)

Следующий этап — восстановление оксида железа (FeO) с помощью коксом. Уравнение этой реакции можно записать так:

FeO + C → Fe + CO

Таким образом, кокс восстанавливает оксид железа, образуя железо и угарный газ (CO).

Шаг 3: Расчет количества молей FeS2 в образце массой 20 кг

Сначала нужно определить массу чистого пирита в образце. Если в образце 10% инертных примесей, то:

• Масса чистого пирита = 20 кг - 10% от 20 кг
• 10% от 20 кг = 2 кг
• Масса чистого пирита = 20 кг - 2 кг = 18 кг

Теперь найдем количество молей FeS2. Молярная масса пирита (FeS2) составляет:

• Fe: 55.85 г/моль
• S: 32.07 г/моль
• Молярная масса FeS2 = 55.85 + 2 * 32.07 = 119.19 г/моль

Теперь можем рассчитать количество молей:

• Количество молей FeS2 = масса / молярная масса
• Количество молей FeS2 = 18000 г / 119.19 г/моль ≈ 151.0 моль

Шаг 4: Расчет массы полученного железа

Согласно уравнению восстановления, из 1 моля FeO получается 1 моль железа (Fe). Поскольку в реакции обжига 4 моля FeS2 дают 4 моля FeO, то:

• Количество молей Fe = количество молей FeS2 = 151.0 моль

Теперь найдем массу полученного железа. Молярная масса железа (Fe) составляет 55.85 г/моль:

• Масса Fe = количество молей * молярная масса
• Масса Fe = 151.0 моль * 55.85 г/моль ≈ 8425.35 г

Однако, учитывая, что выход железа составляет 90%, фактическая масса будет:

• Фактическая масса Fe = 8425.35 г * 0.90 ≈ 7582.82 г

Таким образом, практически полученная масса железа составит примерно 7583 г или 7.58 кг.