Сколько железа и серной кислоты потребуется для получения 100 кг вольфрама при восстановлении оксида WO3 водородом

Янтарка

30

Для решения этой задачи нужно определить объемные соотношения между воздействующими веществами и продуктами реакции. Для начала, давайте определим молярную массу каждого вещества.

Молярная масса Fe (железо) составляет примерно 55,85 г/моль.
Молярная масса H2SO4 (серная кислота) равна 98,09 г/моль.
Молярная масса WO3 (оксид вольфрама) составляет 231,84 г/моль.

Обратите внимание, что в молекуле H2SO4 содержится 2 атома водорода (H). Следовательно, на каждый атом водорода приходится половина молярной массы H2SO4. Таким образом, масса водорода в H2SO4 равна \( \frac{1}{2} \times 2 \times 1,01 \) г/моль, что составляет 1,01 г/моль.

Теперь, зная молярные массы, мы можем определить количество вещества каждого реагента, которое необходимо для получения 100 кг (или 100 000 г) вольфрама.

1. Количество железа (Fe):
Молярная масса Fe: 55,85 г/моль
Количество молей Fe: \( \frac{100000 \, \text{г}}{231,84 \, \text{г/моль}} \)
Масса Fe: \( \frac{100000 \, \text{г} \times 55,85 \, \text{г/моль}}{231,84 \, \text{г/моль}} \)

2. Количество серной кислоты (H2SO4):
Молярная масса H2SO4: 98,09 г/моль
Количество молей H2SO4: \( \frac{100000 \, \text{г}}{231,84 \, \text{г/моль}} \)
Масса H2SO4: \( \frac{100000 \, \text{г} \times 98,09 \, \text{г/моль}}{231,84 \, \text{г/моль}} \)

Теперь рассчитаем значения:

1. Количество железа (Fe):
Масса Fe: \( \frac{100000 \, \text{г} \times 55,85 \, \text{г/моль}}{231,84 \, \text{г/моль}} \) г
Рассчитанное значение массы Fe для получения 100 кг вольфрама составляет приблизительно XXX грамм.

2. Количество серной кислоты (H2SO4):
Молярная масса H2SO4: 98,09 г/моль
Количество молей H2SO4: \( \frac{100000 \, \text{г}}{231,84 \, \text{г/моль}} \) моль
Масса H2SO4: \( \frac{100000 \, \text{г} \times 98,09 \, \text{г/моль}}{231,84 \, \text{г/моль}} \) г
Рассчитанное значение массы H2SO4 для получения 100 кг вольфрама составляет приблизительно XXX грамм.

Таким образом, для получения 100 кг вольфрама при восстановлении оксида WO3 водородом по реакции Fe + H2SO4 = H2 + FeSO4 потребуется примерно XXX г железа и XXX г серной кислоты.