Какова масса железа, которую можно получить из 1 тонны оксида железа(III) при восстановлении углем, если выход продукта реакции составляет 75%?

Химия 11 класс Восстановление металлов из их оксидов масса железа оксид железа(III) восстановление углем выход продукта реакции химия 11 класс Новый

Чтобы определить массу железа, которую можно получить из 1 тонны оксида железа(III) при восстановлении углем, нужно выполнить несколько шагов. Давайте рассмотрим процесс подробнее.

Шаг 1: Определение формулы оксида железа(III)

Оксид железа(III) имеет химическую формулу Fe2O3.

Шаг 2: Вычисление молекулярной массы оксида железа(III)

• Масса железа (Fe) = 55.85 г/моль
• Масса кислорода (O) = 16.00 г/моль
• Молекулярная масса Fe2O3 = (2 * 55.85) + (3 * 16.00) = 159.7 г/моль

Шаг 3: Определение количества молей оксида железа(III) в 1 тонне

1 тонна = 1000 кг = 1,000,000 г.

Теперь найдем количество молей оксида железа(III) в 1 тонне:

• Количество молей = масса / молекулярная масса = 1,000,000 г / 159.7 г/моль ≈ 6256.64 моль.

Шаг 4: Написание уравнения реакции восстановления

Углерод восстанавливает оксид железа(III) по следующему уравнению:

Fe2O3 + 3C → 2Fe + 3CO.

Шаг 5: Вычисление количества молей железа, получаемого из оксида

Согласно уравнению реакции, из 1 моль Fe2O3 получается 2 моль Fe. Следовательно, из 6256.64 моль Fe2O3 получится:

• Количество молей Fe = 2 * 6256.64 моль = 12513.28 моль.

Шаг 6: Вычисление массы полученного железа

Теперь найдем массу железа:

• Масса железа = количество молей * молекулярная масса Fe = 12513.28 моль * 55.85 г/моль ≈ 698,000 г.

Шаг 7: Учет выхода продукта реакции

Выход продукта реакции составляет 75%, поэтому фактическая масса железа будет:

• Фактическая масса Fe = 698,000 г * 0.75 = 523,500 г.

Шаг 8: Перевод массы в тонны

Теперь переведем массу в тонны:

• 523,500 г = 0.5235 тонны.

Ответ: Из 1 тонны оксида железа(III) при восстановлении углем можно получить примерно 0.5235 тонны железа, учитывая выход 75%.