Question

Много баллов + лучший ответ. Вычислите затраты кокса , необходимые для восстановления железа из 400кг руды(основное вещество Fe2O3), содержащей 8% примесей , и массу полученного железа , если выход продукта реакции составляет 88% от теоретически возможного . Кокс при этом окисляется до СО2.

Answer 1

Ответ:

226,7 кг

Объяснение:

2Fe2O3+3C→4Fe+3CO2

ω (Fe2O3)=m (Fe2O3)/m (руды);  

m (Fe2O3)= ω (Fe2O3)* m (руды)

ω (Fe2O3)=100-8=92%

m (Fe2O3)=0,92*400=368 кг.; М (Fe2O3)=160*10^-3 кг/моль

ν (Fe2O3)=m/M

ν=368 кг/160*10^-3 кг/моль=2,3*10^3 моль

Согласно уравнению реакции, из

2 моль Fe2O3 образуется 4 моль Fe

2,3*10^3 моль образуется Х моль Fe

Х=4,6*10^3 моль  

m=νМ, М (Fe)=56*10^-3 кг/моль

m (Fe)=4,6*10^3 моль*56*10^-3 кг/моль=257.6 кг

Это теоретическая масса

η=m(пр.)/m(теор.)

m(пр.)=η*m(теор.)

m(пр.)=0,88*257,6 кг=226,688

Ответ: 226,7 кг.

Answer 2

Давайте разберёмся с задачей. Для вычисления затрат кокса на восстановление железа из руды, нам потребуется определить стехиометрические соотношения реакции и использовать информацию о выходе продукта.

У нас есть реакция восстановления железа из оксида:

3Fe2O3 + CO -> 2Fe3O4 + CO2

Молекулярные массы:

• Fe2O3: 2 * 55.85 (Fe) + 3 * 16.00 (O) = 159.70 г/моль
• CO: 12.01 (C) + 16.00 (O) = 28.01 г/моль
• Fe3O4: 3 * 55.85 (Fe) + 4 * 16.00 (O) = 231.60 г/моль
• CO2: 12.01 (C) + 2 * 16.00 (O) = 44.01 г/моль

1. Вычислим молекулярные массы реагентов и продуктов:

   • Масса Fe2O3: 400 кг * (159.70 г/моль) = 63880 г
   • Масса CO: Мы не знаем точного количества, но можем выразить его через массу Fe2O3 и молярное соотношение. Из уравнения реакции видно, что 3 моль Fe2O3 требуют 1 моль CO. Так как масса Fe2O3 известна, масса CO будет равна (1/3) * масса Fe2O3. Масса CO = (1/3) * 63880 г = 21293.33 г

2. Вычислим массу полученного Fe3O4: Молей Fe3O4, получаемых из 1 моли Fe2O3 = 2 (см. коэффициенты перед веществами в уравнении реакции) Моль Fe3O4 = (1/2) * моль Fe2O3 = (1/2) * (масса Fe2O3 / молярная масса Fe2O3) Моль Fe3O4 = (1/2) * (63880 г / 159.70 г/моль) = 200.54 моль Масса Fe3O4 = 200.54 моль * 231.60 г/моль = 46441.59 г

3. Учтем выход продукта: Выход продукта составляет 88% от теоретически возможного, поэтому фактическая масса Fe3O4 будет: Фактическая масса Fe3O4 = 0.88 * 46441.59 г = 40827.31 г

Таким образом, мы получим около 40827.31 г Fe3O4 (что эквивалентно массе железа), а также затратим кокс в количестве 21293.33 г.