Вопрос школьника
Вычислите объем сернистого газа (н.у.), который образуется при обжиге 485 кг цинковой обманки, содержащей в качестве примеси 20% оксида кремния (IV).
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо использовать химическое уравнение реакции обжига цинковой обманки:
2 ZnSiO3 + 3 O2 → 2 ZnO + 2 SiO2 + 2 SO2
Из уравнения видно, что при обжиге цинковой обманки образуется сернистый газ (SO2). Для вычисления объема этого газа необходимо знать количество образовавшегося SO2 и его условный объем (н.у.).
Сначала найдем количество SO2, образующегося при обжиге 485 кг цинковой обманки. Для этого необходимо вычислить количество ZnSiO3 в образце:
Массовая доля ZnSiO3 в образце = 100% — 20% = 80%
Масса ZnSiO3 в образце = 485 кг × 80% = 388 кг
Теперь можно вычислить количество SO2, образующегося при обжиге этого количества ZnSiO3:
Молярная масса ZnSiO3 = 2 × 65,38 г/моль + 28,09 г/моль + 3 × 16 г/моль = 225,85 г/моль
Количество молей ZnSiO3 = 388 кг / 225,85 г/моль = 1 719,5 моль
Количество молей SO2 = 2/3 × количество молей ZnSiO3 = 1 146,3 моль
Теперь можно вычислить объем SO2 при нормальных условиях (н.у.):
1 моль газа при н.у. занимает объем 22,4 л
Объем SO2 при н.у. = количество молей SO2 × 22,4 л/моль = 25 670 л
Таким образом, при обжиге 485 кг цинковой обманки, содержащей 20% оксида кремния (IV), образуется 1 146,3 моль сернистого газа (SO2) при нормальных условиях, что соответствует объему 25 670 л.
