Сколько цинка в промышленности производят путем восстановления оксида цинка углём, который образуется при прокаливании

Когда сфалерит (ZnS) прокаливается на воздухе, происходит окисление цинка до оксида цинка (ZnO) и выделение серы в виде диоксида серы (SO2). Реакция, происходящая при этом, может быть представлена следующим образом:

\[ZnS + \frac{3}{2}O_2 \rightarrow ZnO + SO_2\]

Для решения задачи необходимо знать молярные массы соединений ZnS и ZnO, а также учитывать соотношение веществ в реакции.

Молярная масса ZnS:
Молярная масса цинка (Zn) = 65,38 г/моль
Молярная масса серы (S) = 32,06 г/моль
Молярная масса ZnS = (65,38 г/моль) + (32,06 г/моль) = 97,44 г/моль

Молярная масса ZnO:
Молярная масса цинка (Zn) = 65,38 г/моль
Молярная масса кислорода (O) = 16,00 г/моль
Молярная масса ZnO = (65,38 г/моль) + (16,00 г/моль) = 81,38 г/моль

Теперь рассмотрим соотношение между массами ZnS и ZnO в реакции:
1 моль ZnS соответствует 1 моль ZnO

Используя эти данные, можно рассчитать массу цинка (Zn), полученного в результате восстановления оксида цинка из сфалерита.

Пусть М - масса сфалерита (ZnS), подвергнутого прокаливанию.
Масса цинка (Zn), образующегося при этом, равна массе оксида цинка (ZnO), образовавшегося в реакции:

\[М_{Zn} = М_{ZnO} = \frac{М_{ZnO}}{М_{ZnS}} \cdot М\]

Подставим значения молярных масс, рассчитанные ранее:

\[М_{Zn} = \frac{81,38 г/моль}{97,44 г/моль} \cdot М\]

Упростим выражение:

\[М_{Zn} = 0,8366 \cdot М\]

Таким образом, масса цинка (Zn), полученного в результате восстановления оксида цинка из сфалерита, равна 83,66% от массы сфалерита.

Надеюсь, это решение поможет вам понять, сколько цинка в промышленности производят путем восстановления оксида цинка углём, который образуется при прокаливании сфалерита на воздухе. Если у вас возникнут еще какие-либо вопросы, буду рад ответить!