Какой вес железа образуется, когда 8,42 кг руды, содержащей 95% оксида железа (III), подвергаются алюмотермии? Нуждаюсь

Pugayuschaya_Zmeya

22

Для решения данной задачи, давайте разобьем ее на несколько шагов.

Шаг 1: Найдем массу оксида железа (III) в руде.
Масса оксида железа (III) равна процентному содержанию оксида железа (III) в руде (95%) умноженому на массу руды (8,42 кг).

\(Масса\ оксида\ железа\ (III) = 0,95 \times 8,42\)

Шаг 2: Найдем молярную массу оксида железа (III).
Молярная масса оксида железа (III) рассчитывается путем сложения атомных масс каждого элемента в соответствующей химической формуле. Формула оксида железа (III) Fe2O3.

Молярная масса оксида железа (III) = (2 x молярная масса железа) + (3 x молярная масса кислорода)

Молярная масса железа (Fe) = 55,845 г/моль
Молярная масса кислорода (O) = 16,00 г/моль

\(Молярная\ масса\ оксида\ железа\ (III) = (2 \times 55,845) + (3 \times 16,00)\)

Шаг 3: Найдем количество молей оксида железа (III) в массе оксида.
Количество молей оксида железа (III) рассчитывается путем деления массы оксида железа (III) на его молярную массу.

\(Количество\ молей\ оксида\ железа\ (III) = \frac{Масса\ оксида\ железа\ (III)}{Молярная\ масса\ оксида\ железа\ (III)}\)

Шаг 4: Найдем мольное соотношение железа и оксида железа (III).
Уравновешенное соотношение реакции алюмотермии гласит:
\(2Fe2O3 + 3Al \rightarrow 3Al2O3 + 4Fe\)

Согласно уравниванию, на каждые 2 молекулы оксида железа (III) требуется 4 молекулы железа. Таким образом, соотношение между массами железа и оксида железа (III) равно 4:2, или 2:1.

Шаг 5: Найдем массу железа, образующегося при реакции алюмотермии.
Масса железа равна половине массы оксида железа (III).

\(Масса\ железа = \frac{Масса\ оксида\ железа\ (III)}{2}\)

Теперь, когда мы разобрали каждый из шагов, давайте рассчитаем ответ.

Масса оксида железа (III) = \(0,95 \times 8,42 = 7,997\ кг\)

Молярная масса оксида железа (III) = \( (2 \times 55,845) + (3 \times 16,00) = 159,69\ г/моль\)

Количество молей оксида железа (III) = \(\frac{7,997\ кг}{159,69\ г/моль} = 0,0501\ моль\)

Масса железа = \(\frac{7,997\ кг}{2} = 3,999\ кг\)

Таким образом, масса железа, образующегося при реакции алюмотермии, составляет примерно 3,999 кг.