Задание №28
Вычислите массу (кг) железа, которую можно получить при восстановлении угарным газом образца оксида железа(III) массой 215 кг, если в указанном образце содержится 7 % примеси оксида меди(II). (Запишите число с точностью до целых.)
Правильный ответ
140
Пояснение
Решение.
1. Сначала определим массу чистого оксида железа(III) в образце. По условию, образец массой 215 кг содержит 7 % примеси оксида меди(II). Значит, массовая доля чистого Fe2O3 составляет:
w(Fe2O3) = 100 % - 7 % = 93 % (или 0,93 в долях единицы).
2. Вычислим массу чистого оксида железа(III):
m(Fe2O3) = m(образца) * w(Fe2O3) = 215 кг * 0,93 = 199,95 кг.
3. Запишем уравнение реакции восстановления оксида железа(III) угарным газом (CO):
Fe2O3 + 3CO → (t°) 2Fe + 3CO2↑
4. Рассчитаем количество вещества оксида железа(III).
Молярная масса M(Fe2O3) = 56 * 2 + 16 * 3 = 160 г/моль (или 160 кг/кмоль).
n(Fe2O3) = m / M = 199,95 кг / 160 кг/кмоль = 1,2496875 кмоль.
5. По уравнению реакции из 1 моль Fe2O3 получается 2 моль железа (соотношение коэффициентов 1 : 2). Следовательно, количество вещества железа будет в два раза больше:
n(Fe) = 2 * n(Fe2O3) = 2 * 1,2496875 кмоль = 2,499375 кмоль.
6. Вычислим массу полученного железа:
Молярная масса M(Fe) = 56 г/моль (или 56 кг/кмоль).
m(Fe) = n * M = 2,499375 кмоль * 56 кг/кмоль = 139,965 кг.
7. Округлим полученный результат до целого числа, как того требует условие задачи:
139,965 кг ≈ 140 кг.
Ответ: 140
Источник: ФИПИ