Question

Газ, полученный при обжиге 36 г пирита, содержащего неокисляющиеся примеси, растворили в 347,1 мл раствора гидроксида калия с массовой долей щелочи 11% и плотностью 1,1 г/мл, в результате чего образовался раствор с равными молярными концентрациями кислой и средней соли. Определите массовую долю примесей в исходном пирите

Answer 1

1) Обозначим количество вещества FeS2 в пирите через х, рассчитаем количество вещества гидроксида калия, и составим уравнения химических реакций:
n(КОН) = 347,1 · 1,1 · 0,11 / 56 = 0,75 моль.
4 FeS2 + 11 О2 ® 2 Fe2O3 + 8 SO2 ­ (1)
Как и в предыдущем примере, сначала щелочь находится в избытке и первой образуется средняя соль, и только после того, как прореагирует весь КОН, начинает образовываться кислая соль
Было: 2х 0,75
SO2 + 2 KOH -> K2SO3 + H2O + (SO2) (2)
Прореагировало: 0,375 0,75 стало: 0,375 2х - 0,375
Было: 0,375 2х - 0,375
K2SO3 + O2 + Н2О -> 2 KНSO3 + (K2SO3) (3)
Прореагировало: 2х - 0,375 2х - 0,375 стало: 4х - 0,75 0,75 – 2х
2) Если в одном и том же растворе молярные концентрации двух веществ равны между собой, это означает, что равны и их количества веществ. Приравниваем количества веществ двух солей в растворе и находим х:
4х - 0,75 = 0,75 – 2х; 6х = 1,5; х = 0,25.
3) Находим массовую долю примесей в исходном пирите:
m(FeS2) = 0,25ּ 120 = 30 г. m(примесей) = 36 – 30 = 6 г.
w(примесей) = 6 / 36 = 0,167.
Ответ: w(примесей в пирите) = 16,7 %.