Question

1.Рассчитайте массу алюминия, который можно получить при электролизе 50 т оксида алюминия, содержащего 0,4% примесей.Уравнение реакции: 2Al2О3 = 4Al + 3O22,,Образец сплава железа с углеродом массой 5 г растворили в избытке соляной кислоты. По окончании реакции объем выделившегося водорода (н. у.) составил 1,96 л. Вычислите массовую долю железа в сплаве. 3,Чугун содержит углерод в виде карбида железа Fe3C. Массовая доля углерода в чугуне равна 3,6%. Вычислите массовую долю карбида железа в чугуне.

Answer 1

1.  2Al2O3 = 4Al + 3O2
w(Al2O3) = 100% - 0,4% = 99,6%
m(Al2O3)= 0,996 * 50 т = 49,8 т
   49,8 г      х г
2Al2O3  = 4Al  +  3O2
   2*102г    4*27 г
 
 49,8              х
-------    =    -------
2*102          4 * 27

       4 * 27 * 49,8
х = ------------------  = 26,36 т= 26,4 т
           2 * 102

Ответ: 26,4 т

Answer 2

1. Для расчета массы алюминия, которую можно получить при электролизе 50 т оксида алюминия с содержанием 0,4% примесей, нужно сначала найти массу чистого оксида алюминия. Масса чистого оксида алюминия = 50 т * (1 - 0,004) = 50 т * 0,996 = 49,8 т

Затем, используя уравнение реакции 2Al2O3 = 4Al + 3O2, можно вычислить массу алюминия: Молярная масса Al2O3 = 2*27 + 3*16 = 102 г/моль Молярная масса Al = 27 г/моль Масса Al = (49,8 т * 10^6 г/т) * (4 моль Al / 2 моль Al2O3) * (27 г/моль) / (102 г/моль) = 52,5 т

Таким образом, масса алюминия, которую можно получить при электролизе 50 т оксида алюминия, составляет 52,5 т.

2. Для расчета массовой доли железа в сплаве, необходимо воспользоваться уравнением реакции растворения железа в соляной кислоте: Fe + 2HCl = FeCl2 + H2

Из объема выделившегося водорода (1,96 л) можно вычислить количество моль водорода: n(H2) = V/22,4 = 1,96 л / 22,4 л/моль = 0,0875 моль

С учетом коэффициентов в уравнении реакции, количество моль железа равно количеству моль выделившегося водорода: n(Fe) = 0,0875 моль

Молярная масса железа = 56 г/моль Масса железа = n(Fe) * молярная масса = 0,0875 моль * 56 г/моль = 4,9 г

Таким образом, массовая доля железа в сплаве составляет 4,9 г / 5 г * 100% = 98%

3. Для вычисления массовой доли карбида железа в чугуне, можно воспользоваться массовой долей углерода и молярными массами углерода и карбида железа: Массовая доля углерода = 3,6% Массовая доля железа = 100% - 3,6% = 96,4%

Молярная масса углерода = 12 г/моль Молярная масса железа = 56 г/моль Молярная масса карбида железа = 3*12 + 56 = 92 г/моль

Массовая доля карбида железа = (3,6% * 12 г/моль) / (3,6% * 12 г/моль + 96,4% * 56 г/моль) * 100% ≈ 1,12%

Таким образом, массовая доля карбида железа в чугуне составляет около 1,12%.