Чтобы решить эту задачу, давайте сначала разберемся с химической реакцией, которая происходит при восстановлении железо(III)-оксида (Fe2O3) коксом (углеродом, C). Реакция выглядит так:

Fe2O3 + 3C → 2Fe + 3CO

Теперь давайте разберем шаги решения задачи:

1. Определим количество углерода в коксе. Массовая доля углерода в коксе составляет 95 %, следовательно, в 20 г кокса содержится:
• масса углерода = 20 г × 0,95 = 19 г
2. Найдем количество вещества для Fe2O3 и C.
• Молярная масса Fe2O3 = 2 × 55,8 + 3 × 16 = 159,6 г/моль
• Количество вещества Fe2O3 = 160 г / 159,6 г/моль ≈ 1 моль
• Молярная масса C = 12 г/моль
• Количество вещества C = 19 г / 12 г/моль ≈ 1,58 моль
3. Определим, какое вещество является лимитирующим. Согласно уравнению реакции, на 1 моль Fe2O3 требуется 3 моль C. У нас есть 1 моль Fe2O3 и 1,58 моль C, следовательно, углерод является лимитирующим реагентом, так как его недостаточно для полной реакции с 1 молем Fe2O3.
4. Рассчитаем количество железа, которое можно получить. Поскольку углерод является лимитирующим реагентом, используем его количество для расчета:
• Из 3 моль C получается 2 моль Fe, следовательно, из 1,58 моль C получится (2/3) × 1,58 моль Fe ≈ 1,053 моль Fe.
5. Рассчитаем массу железа.
• Молярная масса Fe = 55,8 г/моль
• Масса железа = 1,053 моль × 55,8 г/моль ≈ 58,8 г
6. Учтем выход реакции. Поскольку выход продукта реакции составляет 95 %, то фактическая масса железа будет:
• 58,8 г × 0,95 = 55,86 г

Таким образом, при данных условиях можно получить примерно 55,86 г железа.