Question

Вычислите массу алюминия,который потребуется для восстановления железа(3) из 100 кг руды, содержащей 95 % оксида железа(3)

Answer 1

Для решения этой задачи мы можем использовать уравнение реакции восстановления Fe2O3 алюминием:

2 Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2 Fe

Масса алюминия, необходимая для восстановления определенного количества оксида железа(III), может быть рассчитана с использованием молярных масс и мольных соотношений.

Шаг 1: Рассчитаем количество молей Fe2O3 в 100 кг руды.

Массовая доля Fe2O3 в руде составляет 95%. Масса Fe2O3 в 100 кг руды равна:

масса Fe2O3 = 100 кг * 95% = 95 кг

Молярная масса Fe2O3 равна: молярная масса Fe2O3 = (55.845 г/моль * 2) + (16.00 г/моль * 3) = 159.69 г/моль

Количество молей Fe2O3 в 95 кг Fe2O3 вычисляется следующим образом:

количество молей Fe2O3 = масса Fe2O3 / молярная масса Fe2O3 = 95 кг / 159.69 г/моль ≈ 0.594 моль

Шаг 2: Определим соотношение между Fe2O3 и Al в уравнении реакции.

Из уравнения реакции видно, что для полного восстановления 1 моля Fe2O3 требуется 2 моля Al.

Шаг 3: Рассчитаем количество молей Al, необходимых для восстановления Fe2O3.

Мольное соотношение Al к Fe2O3 равно 2:1. Таким образом, количество молей Al, необходимых для восстановления 0.594 моль Fe2O3, будет:

количество молей Al = 2 * 0.594 моль = 1.188 моль

Шаг 4: Рассчитаем массу алюминия, используя количество молей Al и его молярную массу.

Молярная масса алюминия (Al) составляет 26.98 г/моль.

Масса алюминия, необходимая для восстановления 0.594 моль Fe2O3, будет:

масса алюминия = количество молей Al * молярная масса Al = 1.188 моль * 26.98 г/моль ≈ 32.07 г

Таким образом, для восстановления 100 кг руды, содержащей 95% Fe2O3, потребуется приблизительно 32.07 г алюминия.