Question

Помогите! Срочно! По одному из способов марганец получают восстановлением оксида марганца (IV) кремнием при нагревании. При этом образуются марганец и оксид кремния (IV). Составьте уравнение этой реакции и рассчитайте, какую массу марганца можно получить из марганцевой руды массой 50 кг, если массовая доля оксида марганца (IV) в ней 80%. Массовая доля выхода марганца составляет 92%.

Answer 1

Уравнение реакции восстановления оксида марганца (IV) кремнием при нагревании выглядит следующим образом:

3 MnO2 + 4 Si → 3 Mn + 2 SiO2

Согласно уравнению, каждые 3 молекулы оксида марганца (IV) и 4 молекулы кремния реагируют, образуя 3 молекулы марганца и 2 молекулы оксида кремния (IV).

Для расчета массы получаемого марганца воспользуемся следующими шагами:

1. Рассчитаем количество вещества оксида марганца (IV) в марганцевой руде: m(MnO2) = m(руды) * x(MnO2 в руде) где m(MnO2) - масса оксида марганца (IV), m(руды) - масса марганцевой руды, x(MnO2 в руде) - массовая доля оксида марганца (IV) в руде. В данном случае, m(руды) = 50 кг, x(MnO2 в руде) = 80% = 0.8. Подставляя значения, получаем: m(MnO2) = 50 кг * 0.8 = 40 кг

2. Рассчитаем количество вещества марганца, которое можно получить из этого количества оксида марганца (IV): по уравнению реакции 3 молекулы MnO2 соответствуют 3 молекулам Mn Таким образом, количество молей марганца равно количеству молей оксида марганца (IV): n(Mn) = n(MnO2) = m(MnO2) / M(MnO2) где n(Mn) - количество молей марганца, M(MnO2) - молярная масса оксида марганца (IV). Молярная масса MnO2 = 54.94 г/моль, подставляя значения, получаем: n(Mn) = 40 кг / 54.94 г/моль = 0.727 моль

3. Рассчитаем массу марганца, соответствующую этому количеству молей: m(Mn) = n(Mn) * M(Mn) где m(Mn) - масса марганца, M(Mn) - молярная масса марганца. Молярная масса Mn = 54.94 г/моль, подставляя значения, получаем: m(Mn) = 0.727 моль * 54.94 г/моль = 39.93 г

Таким образом, из марганцевой руды массой 50 кг можно получить около 39.93 г марганца. Однако, учтите, что массовая доля выхода марганца составляет 92%, поэтому итоговая масса марганца будет меньше. Расчет фактической массы марганца возможен только при указании массовой доли выхода марганца.