Question

Смесь железа и никеля, массой 64 которая была восстановлена углём из соответствующих руд ( Fe2O3, NiO ), прореагировала с холодной концентрированной h2so4 с образованием 16.71 л сернистого газа. Какой объём угарного газа выделился при восстановлении металлов, если выход от теоретического составил 82.66%?

Answer 1

Решение на фото________

Answer 2

Для решения данной задачи, давайте сначала определим реакции восстановления металлов и образования сернистого газа.

1. Реакции восстановления металлов:

Fe2O3 + 3C → 2Fe + 3CO (3 моль углерода восстанавливают 1 моль Fe2O3)

NiO + C → Ni + CO (1 моль углерода восстанавливает 1 моль NiO)

2. Реакция образования сернистого газа:

Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2 (1 моль железа реагирует с 1 моль H2SO4)

Ni + H2SO4 → NiSO4 + H2 (1 моль никеля реагирует с 1 моль H2SO4)

Итак, для реакции восстановления металлов нам потребуется 3 моль углерода на 1 моль Fe2O3 и 1 моль углерода на 1 моль NiO.

Рассчитаем массу Fe2O3 и NiO:

Масса Fe2O3 = 64 * (3 / 2 + 56 / 160) = 64 * (3 / 2 + 7 / 40) = 64 * (3 / 2 + 0.175) = 64 * 1.675 = 107.2 г

Масса NiO = 64 * (1 + 16 / 60) = 64 * (1 + 0.2667) = 64 * 1.2667 = 81.067 г

Теперь рассчитаем количество вещества Fe2O3 и NiO:

Моль Fe2O3 = 107.2 г / молярная масса Fe2O3 = 107.2 г / 160 г/моль = 0.67 моль

Моль NiO = 81.067 г / молярная масса NiO = 81.067 г / 74.7 г/моль = 1.085 моль

Для реакции Fe2O3 + 3C → 2Fe + 3CO потребуется 0.67 моль Fe2O3 * 3 моль C / 1 моль Fe2O3 = 2.01 моль C

Для реакции NiO + C → Ni + CO потребуется 1.085 моль NiO * 1 моль C / 1 моль NiO = 1.085 моль C

Теперь рассчитаем количество углерода, которое было потрачено:

Общее количество C = 2.01 моль + 1.085 моль = 3.095 моль

Теперь рассчитаем теоретический объем угарного газа, выделившегося при восстановлении металлов:

Теоретический объем CO = Общее количество C * 22.4 л/моль (объем 1 моля газа при стандартных условиях) Теоретический объем CO = 3.095 моль * 22.4 л/моль ≈ 69.28 л

Теперь рассчитаем фактический объем угарного газа, если выход составил 82.66%:

Фактический объем CO = 82.66% от теоретического объема CO Фактический объем CO = 82.66% * 69.28 л ≈ 57.20 л

Таким образом, объем угарного газа, выделившегося при восстановлении металлов, составляет примерно 57.20 л.