Чтобы определить объем угарного газа, необходимый для восстановления железа из 1 кг руды, содержащей 70% Fe2O3, необходимо выполнить несколько шагов. Давайте разберем их по порядку.
Шаг 1: Определение массы Fe2O3 в руде- Сначала найдем массу оксида железа (Fe2O3) в 1 кг руды:
- Масса Fe2O3 = 1 кг * 70% = 0.7 кг.
Шаг 2: Вычисление количества железа в Fe2O3- Теперь определим, сколько железа содержится в 0.7 кг Fe2O3. Для этого нужно знать молекулярную массу Fe2O3:
- Молекулярная масса Fe2O3 = (2 * 55.85) + (3 * 16) = 159.7 г/моль.
- Теперь найдем, сколько моль Fe2O3 в 0.7 кг:
- 0.7 кг = 700 г.
- Количество моль Fe2O3 = 700 г / 159.7 г/моль ≈ 4.38 моль.
- В 1 моль Fe2O3 содержится 2 моль железа (Fe),следовательно, количество моль железа будет:
- Количество моль Fe = 4.38 моль * 2 ≈ 8.76 моль.
Шаг 3: Определение количества угарного газа (CO) для восстановления железа- Процесс восстановления железа из Fe2O3 можно описать следующей реакцией:
- Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2.
- Из уравнения видно, что на 1 моль Fe2O3 требуется 3 моль CO.
- Следовательно, для 4.38 моль Fe2O3 потребуется:
- Количество моль CO = 4.38 моль * 3 ≈ 13.14 моль.
Шаг 4: Перевод моль CO в объем- При нормальных условиях (0°C и 1 атм) 1 моль газа занимает объем 22.4 литра.
- Теперь найдем объем угарного газа:
- Объем CO = 13.14 моль * 22.4 л/моль ≈ 294.5 литров.
Ответ: Для восстановления железа из 1 кг руды, содержащей 70% Fe2O3, потребуется примерно 294.5 литров угарного газа (CO).