Решение задачи: Расчет объема SO2 при обжиге HgS

Решение задачи №1 из учебника. Дано: \(m_{техн}(HgS) = 485\) кг \(\omega(примесей) = 20\%\) или \(0,2\) \(V_{m} = 22,4\) л/моль Найти: \(V(SO_{2}) - ?\) Решение: 1. Найдем массовую долю чистого сульфида ртути (цинковой обманки в условии назван сульфид ртути \(HgS\), хотя обычно это \(ZnS\), будем следовать тексту учебника и формуле из цепочки ниже): \(\omega(HgS) = 100\% - 20\% = 80\%\) или \(0,8\) 2. Вычислим массу чистого \(HgS\): \(m(HgS) = m_{техн} \cdot \omega = 485 \cdot 0,8 = 388\) кг 3. Составим уравнение реакции обжига: \[2HgS + 3O_{2} \xrightarrow{t} 2HgO + 2SO_{2}\] (или при более высокой температуре до свободной ртути, но для расчета объема газа это не меняет стехиометрию по сере): \[HgS + O_{2} \xrightarrow{t} Hg + SO_{2}\] 4. Рассчитаем молярную массу \(HgS\): \(M(HgS) = 201 + 32 = 233\) г/моль или кг/кмоль 5. Найдем количество вещества \(HgS\): \(n(HgS) = \frac{m}{M} = \frac{388}{233} \approx 1,665\) кмоль 6. По уравнению реакции \(n(SO_{2}) = n(HgS) = 1,665\) кмоль. 7. Вычислим объем сернистого газа: \(V(SO_{2}) = n \cdot V_{m} = 1,665 \cdot 22,4 \approx 37,3\) \(м^{3}\) Ответ: \(V(SO_{2}) \approx 37,3\) \(м^{3}\). Решение задачи №2. Уравнение реакции: \[3S + 2KClO_{3} \rightarrow 3SO_{2} + 2KCl\] Метод электронного баланса: \[S^{0} - 4\bar{e} \rightarrow S^{+4} \mid 3 \text{ (восстановитель, окисление)}\] \[Cl^{+5} + 6\bar{e} \rightarrow Cl^{-1} \mid 2 \text{ (окислитель, восстановление)}\] Решение задачи №3 (Цепочка превращений). 1) \(S + Hg \rightarrow HgS\) (ОВР: \(S\) - окислитель, \(Hg\) - восстановитель) 2) \(HgS + O_{2} \xrightarrow{t} Hg + SO_{2}\) (ОВР: \(S\) - восстановитель, \(O_{2}\) - окислитель) 3) \(SO_{2} + 2NaOH \rightarrow Na_{2}SO_{3} + H_{2}O\) (Не ОВР) 4) \(Na_{2}SO_{3} + H_{2}SO_{4} \rightarrow Na_{2}SO_{4} + SO_{2}\uparrow + H_{2}O\) (Не ОВР) 5) \(2SO_{2} + O_{2} \xrightarrow{V_{2}O_{5}, t} 2SO_{3}\) (ОВР: \(S\) - восстановитель, \(O_{2}\) - окислитель) 6) \(SO_{3} + H_{2}O \rightarrow H_{2}SO_{4}\) (Не ОВР)