С каким выходом протекает обжиг пирита при производстве серной кислоты, если из 100 тонн пирита получается 95 тонн 94.0%-ной серной кислоты, а в серную кислоту превращается 74% молекул сернистого газа? Ответ выразите в процентах от теоретического, округлите до целых.

Давай решим эту задачу по шагам. 1. Реакция обжига пирита: Пирит (FeS₂) обжигается в кислороде с образованием сернистого газа (SO₂) и оксида железа (III) (Fe₂O₃). Уравнение реакции: \[4FeS_2 + 11O_2 \rightarrow 2Fe_2O_3 + 8SO_2\] 2. Перевод сернистого газа в серную кислоту: Сернистый газ (SO₂) окисляется до серного ангидрида (SO₃), который затем реагирует с водой, образуя серную кислоту (H₂SO₄). Уравнения реакций: \[2SO_2 + O_2 \rightarrow 2SO_3\] \[SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4\] 3. Связь между пиритом и серной кислотой: Из 4 молей FeS₂ получается 8 молей SO₂, а из 8 молей SO₂ получается 8 молей H₂SO₄. Значит, из 1 моля FeS₂ получается 2 моля H₂SO₄. 4. Молярные массы: - Молярная масса FeS₂ (пирита): 55.845 + 2 * 32.06 = 119.965 г/моль - Молярная масса H₂SO₄ (серной кислоты): 2 * 1.008 + 32.06 + 4 * 16.00 = 98.076 г/моль 5. Теоретический выход серной кислоты из 100 тонн пирита: - Количество молей FeS₂ в 100 тоннах: \[\frac{100 \times 10^6 \, г}{119.965 \, г/моль} = 833567.7 \, моль\] - Теоретическое количество молей H₂SO₄, которое можно получить: \[833567.7 \, моль \times 2 = 1667135.4 \, моль\] - Теоретическая масса H₂SO₄: \[1667135.4 \, моль \times 98.076 \, г/моль = 163505.8 \times 10^6 \, г = 163.5 \, тонн\] 6. Практический выход серной кислоты: - Получено 95 тонн 94%-ной серной кислоты, то есть чистой H₂SO₄: \[95 \, тонн \times 0.94 = 89.3 \, тонн\] 7. Выход в процентах: - Выход = (Практический выход / Теоретический выход) * 100% \[\text{Выход} = \frac{89.3 \, тонн}{163.5 \, тонн} \times 100\% = 54.62 \%\] 8. Учет превращения 74% молекул сернистого газа: Фактически в серную кислоту превращается только 74% сернистого газа, поэтому выход нужно уменьшить: \[\text{Фактический выход} = 54.62 \% \times 0.74 = 40.42 \%\] 9. Округление до целых: Округляем 40.42% до 40%. Ответ: 40