2025-01-20 02:06:20
Какова масса полученного железа при восстановлении 10 кг оксида железа (III) с содержанием примесей 8% алюминием по уравнению реакции Fe2O3 + 2Al → Al2O3 + 2Fe, если выход железа от теоретически возможного составляет 80%?
Химия 11 класс Реакции восстановления и расчеты массы веществ в химических реакциях масса железа восстановление оксида железа уравнение реакции содержание примесей выход железа химия 11 класс
2025-01-20 02:06:35
Для решения задачи, давайте разберем все шаги по порядку.
1. Определим массу чистого оксида железа (III):У нас есть 10 кг оксида железа (III) с примесями. Примеси составляют 8%, поэтому сначала нужно найти массу чистого Fe2O3:
- Масса примесей = 10 кг * 8% = 0.8 кг
- Масса чистого Fe2O3 = 10 кг - 0.8 кг = 9.2 кг
Теперь нам нужно узнать, сколько моль Fe2O3 в 9.2 кг. Для этого найдем молярную массу Fe2O3:
- Молярная масса Fe = 55.85 г/моль
- Молярная масса O = 16.00 г/моль
- Молярная масса Fe2O3 = (2 * 55.85) + (3 * 16.00) = 159.7 г/моль
Теперь переведем массу в граммы:
- 9.2 кг = 9200 г
Теперь найдем количество молей Fe2O3:
- Количество молей Fe2O3 = 9200 г / 159.7 г/моль ≈ 57.6 моль
Согласно уравнению реакции Fe2O3 + 2Al → Al2O3 + 2Fe, на 1 моль Fe2O3 получается 2 моль Fe. Поэтому:
- Количество молей Fe = 57.6 моль * 2 = 115.2 моль
Теперь найдем массу полученного железа. Для этого умножим количество молей на молярную массу железа:
- Масса Fe = 115.2 моль * 55.85 г/моль ≈ 6434.4 г
У нас указано, что выход железа составляет 80% от теоретически возможного. Поэтому:
- Масса полученного железа = 6434.4 г * 80% = 5147.52 г
Чтобы получить массу в килограммах, разделим на 1000:
- 5147.52 г = 5.14752 кг
Ответ: Масса полученного железа составляет примерно 5.15 кг.
