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 Новый

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

2. Рассчитаем количество молей чистого Fe2O3:

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

3. Найдем количество молей полученного железа:

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

4. Рассчитаем массу полученного железа:

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

5. Учитываем выход железа:

У нас указано, что выход железа составляет 80% от теоретически возможного. Поэтому:

• Масса полученного железа = 6434.4 г * 80% = 5147.52 г

6. Переведем массу в килограммы:

Чтобы получить массу в килограммах, разделим на 1000:

• 5147.52 г = 5.14752 кг

Ответ: Масса полученного железа составляет примерно 5.15 кг.