Вычислите объем сернистого газа (н. у.), который образуется при обжиге 485 кг цинковой обманки, содержащей в качестве примеси 20% оксида кремния (IV).

Для решения задачи необходимо:

1. Записать уравнение реакции обжига цинковой обманки.
2. Определить массу чистого цинксульфида (ZnS) в обманке.
3. Рассчитать количество вещества ZnS.
4. По уравнению реакции найти количество вещества образовавшегося сернистого газа (SO2).
5. Вычислить объем SO2 при нормальных условиях (н. у.).

1. Уравнение реакции обжига цинковой обманки:

$$2ZnS + 3O_2 \rightarrow 2ZnO + 2SO_2$$

2. Масса чистого ZnS:

Массовая доля примесей составляет 20%, следовательно, массовая доля ZnS равна 100% - 20% = 80%.

$$m(ZnS) = 485 \text{ кг} \cdot 0.8 = 388 \text{ кг} = 388000 \text{ г}$$

3. Количество вещества ZnS:

Молярная масса ZnS: $$M(ZnS) = 65 + 32 = 97 \text{ г/моль}$$

$$n(ZnS) = \frac{388000 \text{ г}}{97 \text{ г/моль}} = 4000 \text{ моль}$$

4. Количество вещества SO2:

По уравнению реакции, из 2 моль ZnS образуется 2 моль SO2, следовательно: $$n(SO_2) = n(ZnS) = 4000 \text{ моль}$$

5. Объем SO2 при н.у.:

Молярный объем газа при н.у.: $$V_m = 22.4 \text{ л/моль}$$

$$V(SO_2) = 4000 \text{ моль} \cdot 22.4 \text{ л/моль} = 89600 \text{ л} = 89.6 \text{ м}^3$$

Ответ: 89.6 м³