Question

сколько г чистого Fe можно получить из одного кг магнитного желзняка, если используются в качестве восстановителя угарный газ.​

Answer 1

Дано:

Магнитный железняк - FeO • Fe₂O₃ <=> Fe₃O₄

m (Fe₃O₄) = 1 (кг.)

Угарный газ - CO

Найти:

m (Fe)

Решение:

• Запишем саму реакцию и уравняем её в случае необходимости:

Fe₃O₄ + 4 CO ===> 3 Fe + 4 CO₂↑

• Переведём массу магнитного железняка из кг. в г.:

m (Fe₃O₄) = 1 (кг.) = 1000 (г.)

• Найдём количество магнитного железняка:

ν (Fe₃O₄) = m/M = 1000 г./232 г/моль ≈ 4,31 моль

• По уравнению реакции: ν (Fe₃O₄) : ν (Fe) = 1 : 3

• Найдём количество железа:

ν (Fe) = 3 • ν (Fe₃O₄) = 3 • 4,31 моль = 12,93 моль

• Найдём массу чистого железа:

m (Fe) = M • ν = 56 г/моль • 12,93 моль = 724,08 г.

Ответ: m (Fe) = 724,08 г.

Answer 2

Процесс получения чистого железа (Fe) из магнитного желзняка (или других руд) с использованием угарного газа - это процесс восстановления, который осуществляется при высоких температурах в специальных печах. Уравнение реакции восстановления могло бы выглядеть следующим образом:

\[ Fe_2O_3 + 3CO \rightarrow 2Fe + 3CO_2 \]

где \( Fe_2O_3 \) - оксид железа в магнитном желзняке, \( CO \) - угарный газ, \( Fe \) - чистое железо, \( CO_2 \) - диоксид углерода.

В данном уравнении одна моль \( Fe_2O_3 \) (молекула магнитного желзняка) требует трех молей \( CO \) для полного восстановления в две молекулы чистого железа и трех молекул \( CO_2 \). Это соотношение можно использовать для расчета количества угарного газа, необходимого для восстановления одной моли \( Fe_2O_3 \).

Молярная масса магнитного желзняка (\( Fe_2O_3 \)) составляет примерно 159,69 г/моль, а молярная масса чистого железа (\( Fe \)) - примерно 55,85 г/моль.

Таким образом, если у вас есть 1 кг магнитного желзняка, это составляет примерно \( \frac{1000}{159.69} \) молей \( Fe_2O_3 \). Из уравнения реакции, для каждой моли \( Fe_2O_3 \), требуется 3 моля \( CO \).

Таким образом, количество молей \( CO \), необходимых для восстановления 1 кг магнитного желзняка, составляет \( \frac{1000}{159.69} \times 3 \).

Теперь, чтобы перевести это количество молей \( CO \) в граммы (если известна молярная масса \( CO \)), можно использовать формулу:

\[ \text{Граммы } CO = \text{Моли } CO \times \text{Молярная масса } CO \]

Когда у вас есть количество граммов угарного газа, необходимого для восстановления 1 кг магнитного желзняка, процентный выход чистого железа может варьироваться в зависимости от эффективности процесса и других факторов.

Обратите внимание, что это упрощенный расчет, и реальный процесс может быть более сложным из-за различных факторов, таких как термодинамические потери, побочные реакции и т. д.