Question

Выщелачивание руды идет по реакции: Li2O∙Al2O3∙4SiO2+H2SO4→Li2SO4+ Al2O3∙4SiO2∙H2O↓. Определить рН раствора после выщелачивания по следующим данным: масса руды = 1 т; ω(Li2O∙Al2O3∙4SiO2)=70 %; V (H2SO4)=4 м3; ω(H2SO4)=5% (d =1,032 г/мл).

Answer 1

Дано:
Масса руды = 1 т = 1000 кг
Содержание Li2O∙Al2O3∙4SiO2 в руде = 70%
Объем раствора H2SO4 = 4 м³
Содержание H2SO4 = 5%
Плотность H2SO4 = 1,032 г/мл

Найти:
pH раствора после выщелачивания

Решение:
1. Рассчитаем массу Li2O∙Al2O3∙4SiO2 в руде:
Масса Li2O∙Al2O3∙4SiO2 = содержание Li2O∙Al2O3∙4SiO2 * масса руды = 70% * 1000 кг = 700 кг

2. Найдем количество молей H2SO4:
n(H2SO4) = масса / молярная масса = (5% * 1000 кг) / 98 г/моль = 0,05 * 10000 г / 98 г/моль = 510,2 моль

3. Рассчитаем концентрацию H2SO4 в растворе:
Концентрация H2SO4 = количество молей / объем = 510,2 моль / 4000 л = 0,1276 моль/л

4. Так как H2SO4 будет полностью диссоциирован, его концентрация определит концентрацию H⁺ и pH раствора.
Известно, что pH = -log(c(H⁺)), где c(H⁺) - концентрация ионов водорода.

5. Рассчитаем pH:
pH = -log(0,1276) ≈ 0,893

Ответ:
pH раствора после выщелачивания составляет примерно 0,893.