К 42 г смеси пирита (FeS2)и сульфида алюминия при нагревании добавили 605,5 мл 60%-ного раствора азотной кислоты (плотность
Вопрос посетителя
К 42 г смеси пирита (FeS2)и сульфида алюминия при нагревании добавили 605,5 мл 60%-ного раствора азотной кислоты (плотность 1,37 г/мл). Выделилось 148,7 л бурого газа (27 °С, 105,6 кПа). Раствор обработали избытком водного раствора гидроксида натрия. Рассчитайте массу образовавшегося осадка и массовые доли веществ в исходной смеси.
Ответ эксперта
FeS2 + 18HNO3 = 15NO2 + Fe(NO3)3 + 2H2SO4 + 7H2O
Al2S3 + 30HNO3 = 24NO2 + 2Al(NO3)3 + 3H2SO4 + 12H2O
Пустьn(FeS2) = x моль, n(Al2S3) = y моль.Тогда:
120x + 150y = 42
n(NO2) = PV/RT = 105,6*148,7/(8,31*(273+27)) = 6,3 моль
n(HNO3) = 605,5*1,37*0,6/63 = 7,9 моль
Если предположить, что HNO3 в избытке, то количество NO2 определяется количеством сульфидов: n(NO2) = 15x + 24y = 6,3
Решая полученную систему двух уравнений, находим:
x = 0,1
y = 0,2
Для растворения такого количества смеси требуется 18*0,1 + 30*0,2 = 7,8 моль HNO3, так что 7,9 моль HNO3 – действительно избыток.
HNO3 + NaOH = NaNO3 + H2O
H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O
Fe(NO3)3 + 3NaOH = Fe(OH)3 + 3NaNO3
Al(NO3)3 + 4NaOH = Na[Al(OH)4] + 3NaNO3
Восадке – толькоFe(OH)3.
n(Fe(OH)3) = n(FeS2) = 0,1 моль
m(Fe(OH)3) = 0,1*107 = 10,7 г
ω(FeS2) = 0,1*120/42 = 28,6%
ω(Al2S3) = 71,4%
Ответ: 10,7 гFe(OH)3. ω(FeS2) = 28,6 %, ω(Al2S3) = 71,4 %.
