Question

Имеется руда массой 1 кг,содержащая 90% Fe3O4.Найдите массу углерода,необходимиого для полного восстоновления металла из этой порции руды

Answer 1

граммов 93-94 примерно

Answer 2

Для полного восстановления металла из руды Fe3O4, углерод должен превратить весь кислород, связанный с железом, в CO2 (двуокись углерода) в соответствии с реакцией:

Fe3O4 + 4C -> 3Fe + 4CO2

Дано: Масса руды (Fe3O4) = 1 кг Содержание Fe3O4 в руде = 90% = 0.9 (в десятичной форме)

Найдем массу Fe3O4 в руде: Масса Fe3O4 = 1 кг * 0.9 = 0.9 кг

Так как на каждый молекулу Fe3O4 требуется 4 молекулы углерода для полного восстановления, найдем мольное соотношение между Fe3O4 и углеродом.

Молярная масса Fe3O4: Fe: 55.845 г/моль O: 16.00 г/моль

Молярная масса Fe3O4 = 3 * 55.845 + 4 * 16.00 = 231.64 г/моль

Масса углерода, необходимая для восстановления 1 моля Fe3O4: Масса углерода = 4 * масса атомов углерода в молекуле = 4 * 12.01 г/моль ≈ 48.04 г/моль

Теперь найдем количество молей Fe3O4 в руде: Количество молей Fe3O4 = Масса Fe3O4 / Молярная масса Fe3O4 = 0.9 кг / 231.64 г/моль ≈ 0.00388 моль

Для восстановления этого количества молей Fe3O4 требуется такое же количество молей углерода: Количество молей углерода = 0.00388 моль

Теперь найдем массу углерода: Масса углерода = Количество молей углерода * Масса углерода в молекуле = 0.00388 моль * 12.01 г/моль ≈ 0.0466 г

Таким образом, масса углерода, необходимая для полного восстановления металла из 1 кг руды с содержанием 90% Fe3O4, составляет приблизительно 0.0466 г.