Question

Вычисли массу алюминия и железной окалины Fe3O4, необходимых для получения железа массой 5,6г

Answer 1

Дано:

m(Fe)=5,6г.

-----------------

m(AI)-? m(Fe₃O₄)-?

Решение:

1. M(Fe)=56г./моль

2. n₁(Fe)=m(Fe)÷M(Fe)

n₁(Fe)=5,6г.÷56г./моль=0,1моль

3. 3Fe₃O₄+8AI=9Fe+4AI₂O₃

по уравнению реакции:

n(Fe)=9моль n(Fe₂O₃)=3моль n(AI)=8моль

по условию задачи:

n₁(Fe)=0,1моль  n₁(Fe₃O₄)=0,03моль  n₁(AI)=0,08моль

4. M(AI)=27г./моль

m(AI)=n₁(AI)x M(AI)

m(AI)=0,08мольх27г./моль=2,16г.

5. M(Fe₃O₄)=56х3+16х4= 232г./моль

m(Fe₃O₄)= n(Fe₃O₄)х M(Fe₃O₄)  

m(Fe₃O₄)=0,03мольх232 г./моль=6,96г.  

6. Ответ: для получения 5,6г. железа необходимо 2,16г. алюминия и 6,96г. железной окалины.

Answer 2

Для решения этой задачи, мы сначала должны выразить массы алюминия и железной окалины через массу железа, которое хотим получить. Для этого воспользуемся химическим уравнением реакции.

Химическое уравнение реакции превращения Fe3O4 в железо (Fe) выглядит следующим образом:

Fe3O4 + xAl → 3Fe + Al2O3

где x - количество молей алюминия (Al), необходимых для реакции.

Сначала вычислим молекулярные массы данных веществ: Масса молекулы Fe3O4 = 3 * масса атома железа (Fe) + 4 * масса атома кислорода (O). Масса молекулы Al2O3 = 2 * масса атома алюминия (Al) + 3 * масса атома кислорода (O). Масса атома железа (Fe) = 55.845 г/моль. Масса атома алюминия (Al) = 26.982 г/моль. Масса атома кислорода (O) = 15.999 г/моль.

Масса молекулы Fe3O4 = 3 * 55.845 г/моль + 4 * 15.999 г/моль ≈ 231.532 г/моль. Масса молекулы Al2O3 = 2 * 26.982 г/моль + 3 * 15.999 г/моль ≈ 101.961 г/моль.

Теперь, чтобы вычислить массу алюминия и железной окалины, необходимых для получения 5,6 г железа (Fe), выполним следующие шаги:

1. Найдем количество молей железа, используя его молярную массу:

Количество молей Fe = Масса Fe / Молярная масса Fe = 5.6 г / 55.845 г/моль ≈ 0.1003 моль Fe.

2. Так как соотношение между Fe3O4 и Fe в уравнении реакции равно 1:3, то моль Fe3O4 будет равно:

Количество молей Fe3O4 = Количество молей Fe * (1 моль Fe3O4 / 3 моль Fe) ≈ 0.1003 моль Fe * (1 моль Fe3O4 / 3 моль Fe) ≈ 0.0334 моль Fe3O4.

3. Найдем массу Fe3O4, используя его молярную массу:

Масса Fe3O4 = Количество молей Fe3O4 * Молярная масса Fe3O4 ≈ 0.0334 моль * 231.532 г/моль ≈ 7.74 г Fe3O4.

4. Теперь, чтобы найти массу алюминия (Al), используем его соотношение с Fe3O4 из уравнения реакции (1 моль Al на 1 моль Fe3O4):

Масса Al = Количество молей Fe3O4 * Масса молекулы Al2O3 ≈ 0.0334 моль * 101.961 г/моль ≈ 3.41 г Al.

Таким образом, для получения 5,6 г железа необходимо примерно 7.74 г железной окалины Fe3O4 и 3.41 г алюминия Al.