Question

Какую массу железа можно восстановить алюминотермическим способом из 200 г оксида железа + 3 содержащего 20% примесей?

Answer 1

M(смеси) = 200 г
m( $Fe_{2}O_{3}$) = m(смеси) * 0.8 = 160 г
2Al + $Fe_{2}O_{3}$ = 2Fe + $Al_{2}O_{3}$
n( $Fe_{2}O_{3}$) = m( $Fe_{2}O_{3}$) / M( $Fe_{2}O_{3}$) = 160 / 160 = 1 моль.
n(Fe) = n( $Fe_{2}O_{3}$) * 2 = 2 моль
m(Fe) = n(Fe) * M(Fe) = 112 г

Ответ: 112 г

Answer 2

Для расчета массы железа, которую можно восстановить алюминотермическим способом из 200 г оксида железа, нам необходимо учесть, что оксид железа Fe2O3 превратится в железо Fe и оксид алюминия Al2O3. После этого мы должны учесть наличие примесей в исходном оксиде.

Сначала, давайте рассчитаем количество железа Fe, которое можно получить из 200 г оксида железа:

1 моль Fe2O3 + 3 моль Al -> 2 моль Fe + Al2O3

Молярная масса Fe2O3 = 2 * молярная масса Fe + 3 * молярная масса Al + 3 * молярная масса кислорода

Молярная масса Fe2O3 = 2 * 55.845 г/моль + 3 * 26.982 г/моль + 3 * 16.00 г/моль ≈ 159.69 г/моль

Теперь вычислим количество молей Fe2O3 в 200 г:

Количество молей Fe2O3 = масса / молярная масса = 200 г / 159.69 г/моль ≈ 1.253 моль

Согласно уравнению реакции, из 1 моля Fe2O3 получается 2 моля Fe, следовательно, количество молей Fe будет равно:

Количество молей Fe = 2 * количество молей Fe2O3 ≈ 2.506 моль

Теперь, чтобы учесть примеси, предположим, что все примеси содержатся только в оксиде железа. Если оксид железа содержит 20% примесей, то чистого железа будет:

Масса чистого Fe = масса Fe в оксиде железа * (100% / (100% + процент примесей))

Масса чистого Fe = 2.506 моль * молярная масса Fe / (1 моль Fe2O3) * (100% / (100% + 20%)) ≈ 2.506 * 55.845 г/моль / 159.69 г/моль * (100% / 1.2) ≈ 77.8 г

Таким образом, масса железа, которую можно восстановить алюминотермическим способом из данного оксида железа с 20% примесей, составит примерно 77.8 г.