➡️➡️➡️➡️ У вас есть сплав из железа и углерода. При реакции смеси углерода и железа массой Х(г)=35 г с избытком соляной

Федор_7606

53

Для решения данной задачи мы можем использовать закон сохранения массы и пропорциональные соотношения для определения массовых долей углерода и железа в смеси.

Закон сохранения массы утверждает, что масса продуктов реакции равна массе исходных веществ. Исходя из этого, мы можем записать уравнение реакции, используя символы \(C\) для углерода, \(Fe\) для железа, \(HCl\) для соляной кислоты и \(H_2\) для выделившегося газа:

\[C + Fe + HCl \rightarrow H_2 + ...\]

Учитывая исходные данные, масса углерода и железа равна массе смеси и задана как \(X = 35 \, \text{г}\). Масса выделившегося газа равна \(Y = 10 \, \text{г}\).

Коэффициенты перед веществами в уравнении реакции представляют их мольные соотношения. Однако, в данной задаче нам неизвестны коэффициенты, поэтому мы будем использовать коэффициенты массы.

Рассмотрим реакцию между углеродом и соляной кислотой. Из уравнения реакции видно, что каждый моль углерода взаимодействует с двумя молями соляной кислоты для образования одного моля водорода. Таким образом, массовое соотношение между углеродом и водородом будет:

\[\frac{{m(C)}}{{m(H_2)}} = \frac{{12 \, \text{г/моль}}}{{2 \, \text{г/моль}}} = 6\]

Аналогично, рассмотрим реакцию между железом и соляной кислотой. Из уравнения реакции видно, что каждый моль железа взаимодействует с двумя молями соляной кислоты для образования моля двуокиси железа и моля водорода. Таким образом, массовое соотношение между железом и водородом будет:

\[\frac{{m(Fe)}}{{m(H_2)}} = \frac{{56 \, \text{г/моль}}}{{2 \, \text{г/моль}}} = 28\]

Теперь мы можем использовать эти пропорции для определения массовых долей углерода и железа в смеси. Обозначим массовую долю углерода как \(w(C)\) и массовую долю железа как \(w(Fe)\). Тогда:

\[w(C) = \frac{{m(C)}}{{m(C) + m(Fe)}} \times 100\%\]
\[w(Fe) = \frac{{m(Fe)}}{{m(C) + m(Fe)}} \times 100\%\]

Подставляя значения массы углерода (\(X\)) и железа (\(X\)) в эти формулы, получаем:

\[w(C) = \frac{{35 \, \text{г}}}{{35 \, \text{г} + 35 \, \text{г}}} \times 100\% = 50\%\]
\[w(Fe) = \frac{{35 \, \text{г}}}{{35 \, \text{г} + 35 \, \text{г}}} \times 100\% = 50\%\]

Таким образом, массовые доли углерода и железа в данной смеси равны 50% каждая.

Оценка возможности использования данного сплава для производства стали зависит от требований по содержанию углерода в стали. Сталь обычно содержит меньше 2% углерода, поэтому данный сплав с массовой долей углерода в 50% не может быть использован для производства стали.