Давайте разберемся с задачей поэтапно.
Дано:
- Масса образца оксида железа(III) (Fe₂O₃) — 215 кг
- В образце содержится 7% примеси оксида меди(II) (CuO).
Это значит, что:
- Масса примеси CuO = 7% от 215 кг = 0.07 × 215 кг = 15.05 кг
- Масса чистого оксида железа(III): 215 кг – 15.05 кг = 199.95 кг
Шаг 1. Найти массу чистого Fe₂O₃
Масса, которую мы рассматриваем, — 199.95 кг — это чистый железосодержащий оксид.
Шаг 2. Химическая реакция восстановления оксида железа(III) угарным газом
Реакция:
[ \text{Fe}_2\text{O}_3 + 3 \text{CO} \rightarrow 2 \text{Fe} + 3 \text{CO}_2 ]
Из уравнения видно, что:
- 1 молекула Fe₂O₃ дает 2 молекулы железа (Fe).
- Молярные массы:
- Fe₂O₃: (2 \times 56 + 3 \times 16 = 160,\text{г/моль})
- Fe: 56 г/моль
Шаг 3. Рассчитаем массу железа, которую можно получить из 199.95 кг Fe₂O₃
Процентное содержание Fe в Fe₂O₃:
[ \frac{2 \times 56}{160} = \frac{112}{160} = 0.7 ]
Это означает, что 70% массы Fe₂O₃ — железо.
Масса железа, содержащаяся в (199.95,\text{кг}) Fe₂O₃:
[ 199.95,\text{кг} \times 0.7 = 139.97,\text{кг} ]
Шаг 4. После восстановления получается чистое железо
Из реакции:
- 160 г Fe₂O₃ дают 2 × 56 г Fe
- Поэтому, 1 г Fe₂O₃ дает (\frac{2 \times 56}{160} = 0.7) г железа.
Масса железа, которую можно получить из 199.95 кг Fe₂O₃:
[ 199.95,\text{кг} \times 0.7 = 139.97,\text{кг} ]
Это — максимально возможная масса железа, если бы не было примесей.
Ответ:
Масса железа, которую можно получить: 140 кг (с точностью до целых).
Если нужны дополнительные объяснения или есть вопросы, я готов помочь!