Я решил проверить задачу и посчитать массовую долю примесей в пиролюзите. Для этого я взял образец руды массой 4,51 г и растворил его в концентрированной соляной кислоте. В результате реакции выделилось 1,12 л (н.у.) хлора.Сначала, я посчитал мольное количество хлора, используя заданный объем и стандартную температуру и давление⁚
n(HCl) V(HCl) * P(HCl) / (R * T)
где V(HCl) ⎼ объем хлора, P(HCl) ⎼ давление хлора (н.у.), R ⎻ газовая постоянная, T ⎻ температура (н.у.).Для нормального условия давление (н.у.) равно 1 атм, температура (н.у.) равна 0°C (273,15 K), а газовая постоянная R равна 0,0821 л • атм / моль • K.Подставляя данные в формулу, получаем⁚
n(HCl) 1,12 л * 1 атм / (0,0821 л • атм / моль • K * 273,15 K)
n(HCl) 0,0482 моль
Зная мольное соотношение реагентов, можно найти массу Mn в образце руды⁚
n(MnO) n(HCl) / 5
где 5 ⎻ это коэффициент реакции между пиролюзитом и соляной кислотой (MnO 4HCl -> MnCl2 2H2O Cl2).Подставляя значения, получаем⁚
n(MnO) 0,0482 моль / 5 0,00964 моль
Молярная масса MnO равна 86,94 г/моль. Теперь можно найти массу Mn⁚
m(Mn) n(MnO) * M(MnO)
m(Mn) 0,00964 моль * 86,94 г/моль
m(Mn) 0,839 г
Таким образом, масса Mn в образце руды составляет 0,839 г. Чтобы найти массовую долю Mn в пиролюзите, нужно разделить массу Mn на общую массу пиролюзита и умножить на 100%⁚
массовая доля Mn (масса Mn / масса образца) * 100%
массовая доля Mn (0,839 г / 4,51 г) * 100%
массовая доля Mn ≈ 18,6%
Таким образом, массовая доля примесей (Mn0) в пиролюзите составляет около 18,6%.