Для решения задачи необходимо сначала вычислить массу диоксида серы, образующейся при реакции.
Сначала найдем количество вещества пирита, которое было использовано в реакции. Молярная масса пирита FeS2 равна 119 г/моль.
n(FeS2) = m/M = 300/119 = 2.52 моль
Согласно уравнению реакции, 1 моль FeS2 дает 2 моля SO2. Таким образом, количество вещества диоксида серы равно:
n(SO2) = 2 × n(FeS2) = 5.04 моль
Молярная масса SO2 равна 64 г/моль, поэтому масса SO2 равна:
m(SO2) = n × M = 5.04 × 64 = 322.56 г
Теперь, зная массовую долю примесей, можно вычислить массу диоксида серы, полученной без примесей:
m(SO2)чист = m(SO2) / (1 + 0.2) = 268.8 г
Молярная масса SO2 равна 64 г/моль, а плотность при нормальных условиях (0°C, 1 атм) равна 2.926 г/л. Следовательно, объем диоксида серы равен:
V(SO2) = m(SO2) / M(SO2) × ρ(SO2) = 268.8 / 64 × 2.926 = 12.53 л
ответ: объем полученного диоксида серы равен 12.53 л.
Исходя из уравнения реакции, 3 моль меди (3 x 63.5 г = 190.5 г) требуется для реакции с 8 молями азотной кислоты. Если бы все 100 г медных стружек прореагировали, то они были бы эквивалентными 100/63.5 моль = 1.57 моль меди.
Таким образом, медь была использована не полностью. Рассчитаем, сколько моль меди было использовано: 250 г безводной соли эквивалентны 250/287 моль = 0.87 моль Cu(NO3)2.
Так как в реакции один моль меди соответствует одному моль купратной соли (Cu(NO3)2), то использовано 0.87 моль меди.
Относительный выход реакции соли равен:
(0.87 моль / 1.57 моль) x 100% = 55.4%
