Question

Имеется руда массой 1 кг содержащая 75% Fe3O4.Найдите массу углерода необходимого дя полного восстановления металла из этой порции руды.

Answer 1

Дано:

m(руды) = 1 кг

ω(Fe₃O₄)=75% или 0,75

Найти:

m(C)-?

Решение.

m(Fe₃O₄) = m(руды)*ω(Fe₃O₄) = 1 кг*0,75 = 0,75 кг=750 г

M(Fe₃O₄) = 232 г/моль

n(Fe₃O₄) = m(Fe₂O₃)/M(Fe₂O₃) = 750 г/232 г/моль = 3.2327586 моль

М(С) = 12 г/моль

Fe₃O₄ + 2C =  3Fe + 2CO₂

Из УХР видно, что n(C)=2n(Fe₂O₃) = 2*3.2327586 моль = 6.4655 моль

m(C) = n(C)*M(C) = 6.4655 моль*12 г/моль = 77,586 г

Ответ: 77,586 г

Answer 2

Для того чтобы найти массу углерода, необходимого для полного восстановления металла (Fe3O4), мы должны учитывать химическую реакцию окисления и восстановления. В данном случае, окисленным металлом является железо (Fe), которое содержится в руде в виде Fe3O4 (оксид железа).

Химическое уравнение для реакции восстановления Fe3O4 до металлического железа (Fe) с использованием углерода (C) выглядит следующим образом:

Fe3O4 + 4C -> 3Fe + 4CO

Из этого уравнения видно, что 1 моль Fe3O4 (молекулярный вес примерно 231,53 г/моль) требует 4 моли углерода (молекулярный вес примерно 12,01 г/моль) для полного восстановления.

Сначала найдем количество молей Fe3O4 в вашей руде. Для этого нам нужно учесть, что 75% массы руды составляет Fe3O4:

Масса Fe3O4 = 0,75 * 1 кг = 750 г Количество молей Fe3O4 = Масса Fe3O4 / молекулярный вес Fe3O4 Количество молей Fe3O4 = 750 г / 231,53 г/моль ≈ 3,24 моль

Теперь мы знаем, что для восстановления 3,24 моль Fe3O4 потребуется 4 * 3,24 = 12,96 моль углерода.

Найдем массу углерода, необходимую для этой реакции:

Масса углерода = Количество молей углерода * молекулярный вес углерода Масса углерода = 12,96 моль * 12,01 г/моль ≈ 155,89 г

Таким образом, масса углерода, необходимая для полного восстановления металла из данной порции руды массой 1 кг, составляет примерно 155,89 г.