Question

Какой объем оксида углерода (II) потребуется для полного восстановления железа из двух тонн красного железняка Fe2O3, содержащего 30% примесей?

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Fe2O3  +  3CO   =  2 Fe  +  3CO2↑

m ( жел.  руды)   = 2000 кг

ω (примесей)  30%  

ω (чистой  руды) = 100 - 30 = 70%

Найти  какой  объем  оксида углерода (II) потребуется для полного восстановления  всей  железной  руды  в  виде красного железняка до  железа.

1.  По  массе  руды  вычислим  массу  чистого  красного железняка:

    2000 кг  х  0,70=  1400  кг

   Молярная  масса  Fe2O3 = 160  г/моль

 Найдем  какому  количеству  вещества  будет  соответствовать

1400 кг  Fe2O3:    1400 кг  :  160 г/моль =  8,75  кмоль (киломоль)

          8,75 кмоль

                Fe2O3  +  3CO   =  2 Fe  +  3CO2↑

Тогда  количество  угарного  газа  составит  в  три  раза больше  26,25  кмоль.

Найдем  объем  СО  =  26,25  кмоль  х  22,4 л/моль = 588 м3

При  использовании  количества  вещества  в кмоль  вычисленный

объем   получается  не  в литрах  а  сразу в кубометрах.  Это  облегчает  вычисления.  

Answer 2

Для решения данной задачи, давайте следуем шаг за шагом:

1. Вычислим массу чистого железа в двух тоннах красного железняка Fe2O3: Масса Fe2O3 = 2 тонны = 2000 кг Молярная масса Fe2O3 = 2 * молярная масса Fe + молярная масса O = 2 * 55.85 г/моль + 3 * 16 г/моль = 159.7 г/моль Масса железа в Fe2O3 = (2 * 55.85 г/моль) / 159.7 г/моль * 2000 кг = 1397.76 кг

2. Теперь вычислим массу примесей в двух тоннах Fe2O3, зная, что примеси составляют 30%: Масса примесей = 0.30 * 2000 кг = 600 кг

3. Таким образом, масса чистого железа, подлежащего восстановлению, составляет 1397.76 кг.

4. Оксид углерода (II), также известный как угарный газ CO, восстанавливает железо по следующему уравнению реакции: 3Fe2O3 + CO -> 2Fe3O4 + CO2

Согласно уравнению, каждые 3 молекулы CO восстанавливают 2 молекулы Fe2O3. Таким образом, отношение между массами CO и Fe2O3 будет следующим: Отношение масс CO к Fe2O3 = (3 * молярная масса CO) / (2 * молярная масса Fe2O3)

5. Молярная масса CO = 12 г/моль (C) + 16 г/моль (O) = 28 г/моль Отношение масс CO к Fe2O3 = (3 * 28 г/моль) / (2 * 159.7 г/моль) ≈ 0.266

6. Теперь вычислим массу CO, необходимую для полного восстановления 1397.76 кг Fe2O3: Масса CO = 0.266 * 1397.76 кг ≈ 372.18 кг

Итак, для полного восстановления железа из двух тонн красного железняка Fe2O3 потребуется около 372.18 кг оксида углерода (II) (CO).