Реши

Для решения этих задач рассмотрим их по очереди. ### Задача 2 **Условие:** Какую массу алюминия необходимо взять для получения 15 т железа из оксида железа (III) алюмотермическим способом, если выход продукта реакции 90%? **Реакция алюмотермии:** \[ \text{Fe}_2\text{O}_3 + 2\text{Al} \rightarrow 2\text{Fe} + \text{Al}_2\text{O}_3 \] 1. **Определим молярные массы:** - \(\text{Fe}_2\text{O}_3\): \(2 \times 56 + 3 \times 16 = 160 \, \text{г/моль}\) - \(\text{Fe}\): \(56 \, \text{г/моль}\) - \(\text{Al}\): \(27 \, \text{г/моль}\) 2. **Рассчитаем, сколько необходимо оксида железа (III) для получения 15 т железа:** Из уравнения реакции видно, что из 1 моль \(\text{Fe}_2\text{O}_3\) получается 2 моль \(\text{Fe}\). - Масса 15 т железа в граммах: \(15 \times 10^6 \, \text{г} = 15000000 \, \text{г}\). - Моль железа: \(\frac{15000000 \, \text{г}}{56 \, \text{г/моль}} = 267857.14 \, \text{моль}\). Соотношение по уравнению: \(\text{2 моль Fe} \leftrightarrow \text{1 моль }\text{Fe}_2\text{O}_3\). - Моль \(\text{Fe}_2\text{O}_3\): \(\frac{267857.14}{2} = 133928.57 \, \text{моль}\). 3. **Рассчитаем, сколько необходимо алюминия:** Соотношение по уравнению: \(\text{1 моль }\text{Fe}_2\text{O}_3 \leftrightarrow 2 \text{ моль Al}\). - Моль алюминия: \(133928.57 \times 2 = 267857.14 \, \text{моль}\). Масса алюминия: \(267857.14 \, \text{моль} \times 27 \, \text{г/моль} = 7200000 \, \text{г} = 7.2 \, \text{т}\). 4. **Учитываем выход продукта реакции 90%:** \[ \text{Масса необходимого алюминия} = \frac{7.2 \, \text{т}}{0.9} = 8 \, \text{т}. \] **Ответ: 8 тонн алюминия.** ### Задача 3 **Условие:** Рассчитайте, сколько килограммов гематита, содержащего 82% оксида железа (III), потребуется для получения 12 кг железа карботермическим способом. Считать продуктом восстановления угарный газ. **Реакция карботермии:** \[ \text{Fe}_2\text{O}_3 + 3\text{C} \rightarrow 2\text{Fe} + 3\text{CO} \] 1. **Определим количество оксида железа (III).** - Масса 12 кг железа в граммах: \(12 \times 10^3 \, \text{г} = 12000 \, \text{г}\). - Моль железа: \(\frac{12000 \, \text{г}}{56 \, \text{г/моль}} = 214.29 \, \text{моль}\). Соотношение по уравнению: \(\text{2 моля Fe} \leftrightarrow \text{1 моль }\text{Fe}_2\text{O}_3\). - Моль \(\text{Fe}_2\text{O}_3\): \(\frac{214.29}{2} = 107.14 \, \text{моль}\). 2. **Рассчитаем массу оксида железа (III):** - Масса \(\text{Fe}_2\text{O}_3\): \(107.14 \, \text{моль} \times 160 \, \text{г/моль} = 17142.86 \, \text{г} = 17.14 \, \text{кг}\). 3. **Учитываем содержание оксида в гематите (82%):** \[ \text{Масса гематита} = \frac{17.14 \, \text{кг}}{0.82} = 20.90 \, \text{кг}. \] **Ответ: 20.90 килограмма гематита.**