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…

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!