Ассоциация Наставников Олимпиадного Движения
Войти Регистрация
Вернуться назад
№101231

Железосерные минералы (9 класс)
(для решения требуется авторизация)

«Минерал – это химически и физически индивидуализированный продукт природной физикохимической реакции, находящийся в кристаллическом состоянии».
Годовиков А. А. «Минералогия». М.: «Недра», 1983.

 

 

 

 

Самым известным сульфидным минералом железа является пирит, имеющий состав FeS2. Долгое время пирит использовался человеком в промышленных процессах получения железа и серной кислоты. Достаточно известен и халькопирит (CuFeS2), который, помимо железа и серы, содержит еще и медь – крайне важный для человека металл. Однако этими двумя известными минералами разнообразие сульфидных минералов железа не ограничивается. 

Например, в 1725 г. в Рудных горах в Чехии впервые был обнаружен довольно тяжелый (плотность 5,09 г/см3) минерал борнит. В 1843 г. на Кубе был открыт и описан кубанит, достаточно редкий минерал, встречающийся в высокотемпературных гидротермальных источниках в виде мелких кристаллов вместе с пиритом, халькопиритом, аргентопиритом, троилитом и другими сульфидами. В 1970 г. на Кольском полуострове в горных породах, богатых солевыми минералами, содержащими калий, был впервые обнаружен чрезвычайно редкий минерал расвумит

Содержание Fe и S в чистых образцах перечисленных минералов представлено в таблице:

 

Минерал  Троилит  Аргентопирит  Кубанит  Расвумит  Борнит
Массовая доля Fe, % 63,52  35,37  41,15  45,22  11,13
Массовая доля S, % 36,48  30,47  35,44  38,95  25,56

 

Помимо этого известно, что в состав каждого из минералов входит не более трех элементов, причем в кубаните, борните и халькопирите эти элементы одинаковые.

  • Вычислите массовые доли (%) железа и серы в пирите и халькопирите. 


    Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти

    Решение

  • Рассчитайте массы образцов чистых халькопирита и борнита, каждый из которых содержит по одному килограмму меди. Какой из этих образцов будет меньше по объему, и во сколько раз? Плотность халькопирита 4,30 г/см3.


    Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти

    Решение

  • Схема получения серной кислоты из пирита включает в себя следующие процессы:
    а) обжиг пирита на воздухе; б) окисление газа, образующегося в процессе «а», в присутствии катализатора; в) гидратацию продукта, образующегося в процессе «б».

  • Напишите уравнения реакций, описывающих процессы «а» – «в». В ответе приведите суммы коэффициентов уравнений реакций.


    Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти

    Решение

  • В железнодорожную цистерну залили 30 м3 96 %-го раствора серной кислоты (плотность такого раствора 1,836 г/см3). 

  • Вычислите массу и количество молей серной кислоты, содержащейся в этой цистерне. Какая масса чистого пирита в тоннах (с точностью до десятых потребовалась бы для ее получения со 100 % выходом?


    Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти

    Решение

  • а) Сколько руды (т), содержащей 30 масс. % пирита, пришлось бы переработать для получения этого количества кислоты со 100 % выходом? 

    б) А сколько руды (т) потребуется, если известно, что реальный выход кислоты в таком процессе составляет 90 %?


    Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти

    Решение

  • Установите общие формулы минералов, перечисленных в таблице. 


    Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти

    Решение

  • Напишите уравнения реакций растворения троилита и пирита в концентрированной азотной кислоте. Продуктами этих реакций являются диоксид азота, вода, соли железа(III) и сульфат ионы (либо серная кислота).


    Решение задачи доступно только авторизованным пользователям — Войти

    Решение