Какую массу угля нужно использовать для получения 118 кг никеля, если оксид никеля (2) восстанавливают углём и известна массовая доля углерода в угле?

Химия 9 класс Химические реакции восстановления масса угля получение никеля оксид никеля восстановление углем массовая доля углерода Новый

Для решения этой задачи нам нужно рассмотреть химическую реакцию восстановления оксида никеля (II) углем. Углерод в процессе восстановления будет реагировать с оксидом никеля, и в результате реакции будет образовываться никель и углекислый газ. Запишем уравнение реакции:

NiO + C → Ni + CO

Теперь давайте разберемся, какие шаги нам нужно предпринять для нахождения массы угля, необходимой для получения 118 кг никеля.

1. Определим молекулярные массы:
   • Молекулярная масса никеля (Ni) = 58.7 г/моль
   • Молекулярная масса оксида никеля (NiO) = 58.7 + 16 = 74.7 г/моль
   • Молекулярная масса углерода (C) = 12 г/моль
2. Рассчитаем количество никеля, которое мы хотим получить:
   • Мы хотим получить 118 кг никеля, что равно 118000 г.
   • Теперь найдем количество молей никеля: Количество молей Ni = масса Ni / молекулярная масса Ni = 118000 г / 58.7 г/моль ≈ 2006.84 моль.
3. Определим количество молей угля, необходимое для реакции:
   • Согласно уравнению реакции, на 1 моль NiO требуется 1 моль углерода (C).
   • Следовательно, для 2006.84 моль никеля нам также потребуется 2006.84 моль угля.
4. Рассчитаем массу угля:
   • Масса угля = количество молей угля × молекулярная масса углерода.
   • Масса угля = 2006.84 моль × 12 г/моль ≈ 24082.08 г.
   • Это равно 24.08 кг.
5. Учитываем массовую долю углерода в угле:
   • Предположим, что массовая доля углерода в угле составляет X%.
   • Тогда масса угля, необходимая для получения нужного количества углерода, будет равна: Масса угля = масса углерода / (X / 100).
   • Таким образом, если X = 80% (например), то: Масса угля = 24082.08 г / (0.80) = 30002.6 г ≈ 30.00 кг.

Таким образом, в зависимости от массовой доли углерода в угле, вам нужно будет рассчитать необходимую массу угля для достижения вашей цели. Если у вас известна конкретная массовая доля, подставьте ее в формулу, и вы получите окончательный ответ.