5. С началом Великой Отечественной войны потребовалась коренная перестройка всей промышленности СССР, в первую очередь металлургической отрасли. Особо остро стоял вопрос о…
5. С началом Великой Отечественной войны потребовалась коренная перестройка всей промышленности СССР, в первую очередь металлургической отрасли. Особо остро стоял вопрос о производстве высококачественной стали. Важнейшей легирующей добавкой для получения прочных сталей является металл Х. В Советском Союзе основными местами его добычи были Никопольское (Украина) и Чиатурское (Кавказ) месторождения. Но уже в 1941 году фашисты оккупировали большую часть Украины. Летом 1942-го гитлеровская Германия наступала на Кавказ. Срочно потребовался ввод нового месторождения. Им стало Полуночное месторождение на Северном Урале, в глухой тайге. Качество руды из Полуночного существенно уступало Никополю и Чиатуре, но, благодаря героическим стараниям строителей, инженеров, химиков и металлургов, уже в 1942 году страна получила необходимый металл Х. Основным рудообразующим минералом был карбонат XCO3, содержащий 47,8% Х по массе. Определите металл Х молибденмарганецжелезохром
Давайте разберём задачу пошагово.
Дано:
- В качестве легирующей добавки используют металл Х.
- Основной минерал — карбонат XCO₃.
- Массовое содержание X в карбонате XCO₃ — 47,8%.
Требуется: Определить, каким металлом является Х, основываясь на его массовой доле в карбонате XCO₃.
Шаг 1: Понимание задачи
Металл Х образует карбонат XCO₃. Масса X в этом карбонате — 47,8%. Нам нужно определить, какой это металл, исходя из этой информации.
Шаг 2: Анализ возможных вариантов
Нам предоставлены варианты:
- молибден (Mo),
- марганец (Mn),
- железо (Fe),
- хром (Cr).
Рассмотрим каждый из них.
Шаг 3: Вычисление массовой доли металла X в карбонате XCO₃
Масса карбоната XCO₃ равна сумме атомных масс X и трёх атомов кислорода:
\[ M_{XCO_3} = M_X + 3 \times M_O \]
Где:
- \( M_O \approx 16 \) г/моль,
- \( M_X \) — атомная масса металла Х.
Массовая доля X в карбонате:
\[ \frac{M_X}{M_X + 3 \times 16} \times 100\% = 47,8\% \]
Подставим:
\[ \frac{M_X}{M_X + 48} \times 100\% = 47,8 \]
Или:
\[ \frac{M_X}{M_X + 48} = 0,478 \]
Шаг 4: Решение уравнения
Решим его относительно \( M_X \):
\[ M_X = 0,478 \times (M_X + 48) \]
Раскроем скобки:
\[ M_X = 0,478 M_X + 0,478 \times 48 \]
\[ M_X - 0,478 M_X = 0,478 \times 48 \]
\[ (1 - 0,478) M_X = 0,478 \times 48 \]
\[ 0,522 M_X = 0,478 \times 48 \]
Посчитаем правую часть:
\[ 0,478 \times 48 \approx 22,944 \]
Тогда:
\[ M_X = \frac{22,944}{0,522} \approx 44 \]
Шаг 5: Сравнение с атомными массами предложенных вариантов
- Молибден (Mo): \( M_{Mo} \approx 96 \)
- Марганец (Mn): \( M_{Mn} \approx 55 \)
- Железо (Fe): \( M_{Fe} \approx 56 \)
- Хром (Cr): \( M_{Cr} \approx 52 \)
Наш расчёт показывает, что атомная масса X — около 44. Ни один из вариантов не совпадает точно, но наиболее близки — железо (56) и хром (52). Однако при точных вычислениях масса чуть меньше 52, что ближе к атомной массе хрома.
Вывод:
Из условий и приблизительных вычислений наиболее вероятный кандидат — хром.
Итог:
Металл Х — хром.
Если у вас есть дополнительные вопросы или нужен разбор других вариантов — скажите!
