1. Определите объем (л) оксида серы (IV) (н. у.), который может быть теоретически получен из 1 кг пирита с содержанием основного вещества 93,6%. 2. На взаимодействие с 2,5 кг технического карбоната натрия потребовалась соляная кислота, содержащая 1,46 кг хлороводорода. Вычислите массовую долю (%) нерастворимых в кислоте примесей в образце технического карбоната натрия. 3. К 125 г раствора с массовой долей нитрата серебра 5% добавили избыток раствора хлорида натрия. Определите массу выпавшего осадка.

1. Расчет объема оксида серы (IV):

• 
  Химическая формула пирита: FeS₂
  


• 
  Молярная масса FeS₂: 55.845 + 2 * 32.06 = 120.0 г/моль
  


• 
  Масса чистого пирита в 1 кг: 1000 г * 0.936 = 936 г
  


• 
  Количество вещества пирита:
  $$
  n(FeS₂) = \(\frac{m(FeS₂)}{M(FeS₂)}\) = \(\frac{936\text{ г}}{120.0\text{ г/моль}}\) = 7.8\(\text{ моль}\)
  
  


• 
  Химическое уравнение реакции получения SO₂ из пирита (при обжиге):
  $$
  4FeS₂ + 11O₂ → 4FeS + 8SO₂
  
  (Примечание: реакция может быть сложнее, но для расчета SO₂ важно соотношение FeS₂ к SO₂)
  


• 
  Из 1 моль FeS₂ получается 2 моль SO₂ (исходя из более полной реакции горения, где FeS тоже окисляется, или упрощенно, если считать, что весь сера из FeS₂ идет в SO₂).
  Упрощенный расчет, исходя из соотношения S в FeS₂ к SO₂:
  $$
  2 FeS₂ → 2 Fe + 4 S → 2 SO₂ (упрощенно)
  
  Если рассматривать горение: $$4FeS_2 + 11O_2 \to 4FeS + 8SO_2$$. Из 4 моль $$FeS_2$$ получается 8 моль $$SO_2$$. Значит, из 1 моль $$FeS_2$$ получается 2 моль $$SO_2$$.
  


• 
  Количество вещества SO₂:
  $$
  n(SO₂) = n(FeS₂) * 2 = 7.8 \(\text{ моль}\) * 2 = 15.6 \(\text{ моль}\)
  
  


• 
  Объем SO₂ (н.у.):
  $$
  V(SO₂) = n(SO₂) * V_m = 15.6 \(\text{ моль}\) * 22.4 \(\text{ л/моль}\) = 349.44 \(\text{ л}\)
  
  

2. Расчет массовой доли нерастворимых примесей:

• 
  Химическое уравнение реакции:
  $$
  Na₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl + H₂O + CO₂
  
  


• 
  Молярная масса Na₂CO₃: 2 * 22.99 + 12.01 + 3 * 16 = 105.99 г/моль
  


• 
  Молярная масса HCl: 1.008 + 35.45 = 36.458 г/моль
  


• 
  Масса HCl в соляной кислоте: 1.46 кг = 1460 г
  


• 
  Количество вещества HCl:
  $$
  n(HCl) = \(\frac{m(HCl)}{M(HCl)}\) = \(\frac{1460\text{ г}}{36.458\text{ г/моль}}\) \(\approx\) 40.046 \(\text{ моль}\)
  
  


• 
  Количество вещества Na₂CO₃ (чистого), прореагировавшего с HCl:
  $$
  n(Na₂CO₃) = \(\frac{n(HCl)}{2}\) = \(\frac{40.046 \text{ моль}}{2}\) \(\approx\) 20.023 \(\text{ моль}\)
  
  


• 
  Масса чистого Na₂CO₃:
  $$
  m(Na₂CO₃) = n(Na₂CO₃) * M(Na₂CO₃) = 20.023 \(\text{ моль}\) * 105.99 \(\text{ г/моль}\) \(\approx\) 2122.2 \(\text{ г}\)
  
  


• 
  Масса технического карбоната натрия: 2.5 кг = 2500 г
  


• 
  Масса нерастворимых примесей:
  $$
  m(примесей) = m(технического) - m(чистого Na₂CO₃) = 2500 \(\text{ г}\) - 2122.2 \(\text{ г}\) = 377.8 \(\text{ г}\)
  
  


• 
  Массовая доля нерастворимых примесей:
  $$
  \(\omega\)\(\text{примесей}\) = \(\frac\){m\(\text{примесей}\)}{m\(\text{технического}\)} * 100\% = \(\frac{377.8 \text{ г}}{2500 \text{ г}}\) * 100\% \(\approx\) 15.11\%
  
  

3. Расчет массы выпавшего осадка:

• 
  Химическая формула нитрата серебра: AgNO₃
  


• 
  Химическая формула хлорида натрия: NaCl
  


• 
  Химическая формула осадка (хлорид серебра): AgCl
  


• 
  Молярная масса AgNO₃: 107.87 + 14.01 + 3 * 16 = 169.88 г/моль
  


• 
  Масса раствора нитрата серебра: 125 г
  


• 
  Масса AgNO₃ в растворе: 125 г * 0.05 = 6.25 г
  


• 
  Количество вещества AgNO₃:
  $$
  n(AgNO₃) = \(\frac{m(AgNO₃)}{M(AgNO₃)}\) = \(\frac{6.25\text{ г}}{169.88\text{ г/моль}}\) \(\approx\) 0.0368 \(\text{ моль}\)
  
  


• 
  Химическое уравнение реакции:
  $$
  AgNO₃ + NaCl → AgCl↓ + NaNO₃
  
  


• 
  Из уравнения видно, что из 1 моль AgNO₃ получается 1 моль AgCl.
  


• 
  Количество вещества AgCl:
  $$
  n(AgCl) = n(AgNO₃) = 0.0368 \(\text{ моль}\)
  
  


• 
  Молярная масса AgCl: 107.87 + 35.45 = 143.32 г/моль
  


• 
  Масса выпавшего осадка AgCl:
  $$
  m(AgCl) = n(AgCl) * M(AgCl) = 0.0368 \(\text{ моль}\) * 143.32 \(\text{ г/моль}\) \(\approx\) 5.276 \(\text{ г}\)
  
  

Ответ: 1. 349.44 л; 2. 15.11%; 3. 5.28 г