Какова масса чугунных стружек, необходимых для производства 20,0 м^3 водорода (н.у.), при условии, что массовая доля

Летучий_Мыш

59

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать знания о химической формуле водорода и мольной массе элементов. Построим пошаговое решение:

1. Найдем массу железа в 20,0 м^3 водорода при условии, что массовая доля железа в чугуне составляет 96,8%.

Массовая доля железа в чугуне означает, что 96,8% массы чугуна составляет железо. Следовательно, массу железа в чугуне можно найти, умножив массу чугуна на массовую долю железа:

Масса железа в чугуне = Масса чугуна * Массовая доля железа = 20,0 м^3 * 96,8%

2. Найдем мольную массу железа Fe.

Мольная масса элементов указывает на массу одного моля данного элемента. Мольная масса железа можно найти в периодической системе элементов и она составляет около 55,845 г/моль.

3. Найдем количество молей железа.

Количество молей железа можно найти, поделив массу железа на мольную массу железа:

Количество молей железа = Масса железа / Мольная масса железа

4. Найдем количество молей водорода.

У нас уже указано, что объем водорода равен 20,0 м^3 при нормальных условиях (н.у.), что означает при температуре 273,15 К и давлении 101,3 кПа. При н.у. одна моль идеального газа занимает объем 22,414 литра (0,022414 м^3). Соответственно, количество молей водорода можно найти, разделив объем водорода на 22,414 литра (0,022414 м^3):

Количество молей водорода = Объем водорода / 0,022414 м^3

5. Найдем количество молей чугуна.

Масса чугуна можно перевести в количество молей, зная массу железа в чугуне и массу железа в моле:

Количество молей чугуна = Масса железа в чугуне / Мольная масса железа

6. Найдем массу чугунных стружек.

Масса чугунных стружек равна массе чугуна, так как чугунные стружки получаются из чугуна. Следовательно:

Масса чугунных стружек = Масса чугуна

Теперь приведем все вычисления по шагам.

1. Масса железа в чугуне:
Масса железа в чугуне = 20,0 м^3 * 96,8% = 19,36 м^3

2. Мольная масса железа:
Мольная масса железа = 55,845 г/моль (из периодической системы элементов)

3. Количество молей железа:
Количество молей железа = Масса железа / Мольная масса железа

4. Количество молей водорода:
Количество молей водорода = 20,0 м^3 / 0,022414 м^3

5. Количество молей чугуна:
Количество молей чугуна = Количество молей водорода

6. Масса чугунных стружек:
Масса чугунных стружек = Масса чугуна

Поставим все значения вместе:

Масса чугунных стружек, необходимых для производства 20,0 м^3 водорода, составляет 19,36 м^3.