Номер 6, страница 67 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян

6. Сколько килограммов меди получается из 120 т обогащённой горной породы, содержащей 20% сульфида меди (I), если выход меди составляет 90% от теоретически возможного?

Дано:

$m(породы) = 120\ т$

$w(Cu_2S) = 20\%$

$\eta(Cu) = 90\%$

Перевод в СИ:

$m(породы) = 120 \cdot 1000\ кг = 120000\ кг$

$w(Cu_2S) = 0.2$

$\eta(Cu) = 0.9$

Найти:

$m_{практ}(Cu) - ?$

Решение:

1. Сначала определим массу чистого сульфида меди(I) ($Cu_2S$) в 120 тоннах обогащённой горной породы.

$m(Cu_2S) = m(породы) \cdot w(Cu_2S) = 120000\ кг \cdot 0.2 = 24000\ кг$

2. Запишем упрощённое уравнение реакции получения меди из её сульфида (например, в процессе обжига):

$Cu_2S + O_2 \rightarrow 2Cu + SO_2$

Из уравнения реакции видно, что из 1 моль сульфида меди(I) образуется 2 моль меди.

3. Рассчитаем молярные массы $Cu_2S$ и $Cu$. Для расчётов примем округлённые значения относительных атомных масс: $Ar(Cu) = 64$, $Ar(S) = 32$.

$M(Cu_2S) = 2 \cdot Ar(Cu) + Ar(S) = 2 \cdot 64 + 32 = 128 + 32 = 160\ г/моль$

$M(Cu) = 64\ г/моль$

4. Теперь найдём теоретически возможную массу меди ($m_{теор}(Cu)$), которую можно получить из 24000 кг $Cu_2S$. Составим пропорцию, используя массы веществ, участвующих в реакции:

Из $160$ кг $Cu_2S$ (масса 1 кмоль) можно получить $2 \cdot 64 = 128$ кг $Cu$ (масса 2 кмоль).

Из $24000$ кг $Cu_2S$ можно получить $x$ кг $Cu$.

$x = m_{теор}(Cu) = \frac{m(Cu_2S) \cdot 2 \cdot M(Cu)}{M(Cu_2S)} = \frac{24000\ кг \cdot 128}{160} = 24000 \cdot 0.8 = 19200\ кг$

Это теоретический выход меди.

5. Рассчитаем практическую массу меди ($m_{практ}(Cu)$), зная, что практический выход составляет 90% от теоретического.

$m_{практ}(Cu) = m_{теор}(Cu) \cdot \eta(Cu) = 19200\ кг \cdot 0.9 = 17280\ кг$

Ответ: из 120 т обогащённой горной породы можно получить 17280 кг меди.