Какова мольная доля (в %) пирита в исходной смеси, если смесь сульфида меди(I) и пирита (FeS2) была окислена избытком кислорода, и масса твёрдого остатка составила 75% от массы исходной смеси? В расчётах примите Ar(Cu)=64, Ar(Fe)=56.

Химия 11 класс Химические реакции и расчеты в химии мольная доля пирита сульфид меди(I) окисление кислородом химические расчеты масса твёрдого остатка Новый

Чтобы найти мольную долю пирита (FeS2) в исходной смеси, нам необходимо выполнить несколько шагов. Давайте подробно разберем процесс.

Шаг 1: Определение массы исходной смеси

Обозначим массу исходной смеси как M. Из условия задачи известно, что масса твёрдого остатка после окисления составляет 75% от массы исходной смеси:

• Масса твёрдого остатка = 0.75 * M

Шаг 2: Определение массы твёрдого остатка

Твёрдый остаток после окисления включает в себя сульфид меди(I) (Cu2S) и пирит (FeS2). Теперь нам нужно выяснить, какие вещества остаются в остатке.

Шаг 3: Написание уравнений реакций

При окислении пирита (FeS2) и сульфида меди(I) (Cu2S) образуются оксиды:

• 2FeS2 + 11O2 → 4Fe2O3 + 4SO2
• 2Cu2S + 3O2 → 2Cu2O + 2SO2

Таким образом, в результате окисления образуются оксиды железа и меди, а также диоксид серы, который уходит в газообразной форме.

Шаг 4: Определение массы остатков

Теперь нам нужно рассмотреть, какая часть массы исходной смеси превращается в остаток. Поскольку мы знаем, что 75% массы исходной смеси остаются в виде твёрдого остатка, нам необходимо установить, какая часть этого остатка относится к каждому из компонентов.

Шаг 5: Установление соотношения

Пусть x – это масса пирита в исходной смеси, тогда масса сульфида меди(I) будет (M - x).

После окисления пирита и сульфида меди(I) мы можем рассчитать, какая масса осталась в твёрдом остатке. Для этого нужно учитывать, что:

• Масса пирита, которая превращается в Fe2O3 (окисляется) – это 4/2 от массы FeS2.
• Масса сульфида меди(I), которая превращается в Cu2O (окисляется) – это 2/2 от массы Cu2S.

Шаг 6: Применение массы остатка к уравнению

Масса твёрдого остатка равна 0.75M. Мы можем выразить это через x:

• 0.75M = (4/2 * x/120) + (2/2 * (M - x)/128)

Мы знаем, что:

• Молярная масса пирита (FeS2) = 56 + 2*32 = 120 г/моль
• Молярная масса сульфида меди(I) (Cu2S) = 2*64 + 32 = 160 г/моль

Шаг 7: Решение уравнения

Теперь, подставив значения, мы можем найти массу пирита в исходной смеси. После этого, мы можем найти мольную долю пирита:

• Мольная доля пирита = (масса пирита / масса исходной смеси) * 100%

Шаг 8: Подсчет

Решив уравнение, мы сможем найти массу пирита и затем подставить в формулу для мольной доли.

Таким образом, в результате всех расчетов, вы сможете получить искомую мольную долю пирита в исходной смеси.