Дано:
- Масса пирита: m = 3 т = 3000 кг
- Производственные потери: 12%
Искать:
- Объем оксида серы (IV) (SO2), получающийся при обжиге.
Решение:
1. Найдем фактическую массу пирита, учитывая потери:
m_фактический = m * (1 - 0.12) = 3000 кг * 0.88 = 2640 кг
2. Пирит (FeS2) содержит серу. Определим, сколько серы в пирите.
Молярная масса пирита:
M(FeS2) = M(Fe) + 2 * M(S) = 56 г/моль + 2 * 32 г/моль = 120 г/моль
Для расчета массы серы в 1 моль пирита:
Масса серы в пирите: 2 * 32 г = 64 г
3. Теперь найдем количество молей пирита:
n(FeS2) = m_фактический / M(FeS2) = 2640 кг / 0.12 кг/моль = 22000 моль
4. Теперь определим массу серы из 2640 кг пирита:
m(S) = n(FeS2) * 64 г = 22000 моль * 0.064 кг/моль = 1408 кг
5. Вычислим, сколько оксида серы (IV) образуется.
Согласно уравнению реакции:
4 FeS2 + 11 O2 → 8 SO2 + 4 Fe2O3
Из 4 моль FeS2 получается 8 моль SO2.
Следовательно, из 1 моль FeS2 получается 2 моль SO2.
Тогда:
m(SO2) = 2 * m(S) = 2 * 1408 кг = 2816 кг
6. Переведем массу SO2 в объем.
Молярная масса SO2: 32 г + 16 г * 2 = 64 г/моль
Объем SO2 при н. у. можно найти по формуле:
V(SO2) = m(SO2) / M(SO2) * 22,4 л/моль
где m(SO2) = 2816 кг = 2816000 г.
Тогда:
V(SO2) = 2816000 г / 64 г/моль * 22,4 л/моль = 98720 л
Ответ:
Объем оксида серы (IV), получающийся при обжиге 3 т пирита, составляет 98720 л (н. у.).