Для решения задачи начнем с того, что необходимо рассчитать, сколько чистого оксида железа (Fe₂O₃) содержится в 580 г исходного вещества, учитывая, что 7% этого вещества — это примеси.
Шаг 1: Определение массы чистого Fe₂O₃
Расчет массы примесей:
[
\text{Масса примесей} = 580 , \text{г} \times 0.07 = 40.6 , \text{г}
]
Расчет массы чистого Fe₂O₃:
[
\text{Масса Fe₂O₃} = 580 , \text{г} - 40.6 , \text{г} = 539.4 , \text{г}
]
Шаг 2: Определение количества моль Fe₂O₃
Теперь нужно рассчитать, сколько молей Fe₂O₃ содержится в 539.4 г.
Молярная масса Fe₂O₃:
- Железо (Fe) = 55.85 г/моль
- Кислород (O) = 16.00 г/моль
[
\text{Молярная масса Fe₂O₃} = 2 \times 55.85 + 3 \times 16.00 = 159.7 , \text{г/моль}
]
Количество моль Fe₂O₃:
[
n(\text{Fe₂O₃}) = \frac{m(\text{Fe₂O₃})}{M(\text{Fe₂O₃})} = \frac{539.4 , \text{г}}{159.7 , \text{г/моль}} \approx 3.37 , \text{моль}
]
Шаг 3: Определение количества моль полученного Fe
По уравнению реакции восстановления оксида железа угарным газом (СО) получается железо (Fe) по следующему уравнению:
[
\text{Fe₂O₃} + 3 \text{CO} \rightarrow 2 \text{Fe} + 3 \text{CO₂}
]
Из этого уравнения видно, что 1 моль Fe₂O₃ даёт 2 моль Fe.
- Количество моль Fe:
[
n(\text{Fe}) = 2 \times n(\text{Fe₂O₃}) = 2 \times 3.37 \approx 6.74 , \text{моль}
]
Шаг 4: Определение массы полученного Fe
Молярная масса железа (Fe) составляет 55.85 г/моль. Мы можем использовать это значение, чтобы найти массу полученного железа.
- Масса Fe:
[
m(\text{Fe}) = n(\text{Fe}) \times M(\text{Fe}) = 6.74 , \text{моль} \times 55.85 , \text{г/моль} \approx 375.27 , \text{г}
]
Ответ:
Таким образом, при восстановлении 580 г оксида железа Fe₂O₃, содержащего 7% примесей, было получено приблизительно 375.27 г железа (Fe).
