С началом Великой Отечественной войны потребовалась коренная перестройка всей промышленности СССР, в первую очередь металлургической отрасли. Особо остро стоял вопрос о…
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 хром железо марганец молибден
Давайте разберёмся с задачей пошагово.
Дано:
- Руда содержит минерал \( XCO_3 \).
- Массовая доля X в руде — 47,8%.
- Необходимо определить металл Х из предложенных вариантов: хром, железо, марганец, молибден.
Шаг 1: Что такое \( XCO_3 \)?
Это минерал, содержащий металл Х в соединении с карбонатом (\( CO_3 \)). Масса металла Х в минерале составляет 47,8%.
Шаг 2: Рассмотрим молекулярные массы предполагаемых элементов
| Металл | Молярная масса (г/моль) |
|---|---|
| Хром (\(Cr\)) | 52,0.Г |
| Железо (\(Fe\)) | 55,8.Г |
| Марганец (\(Mn\)) | 54,9.Г |
| Молибден (\(Mo\)) | 95,9.Г |
Шаг 3: Рассмотрим состав \( XCO_3 \)
Массовая доля X в минерале (этом соединении) может быть выражена как:
\[ \text{Доля X} = \frac{\text{Молярная масса X}}{\text{Молярная масса } XCO_3} \times 100\% \]
Молярная масса \( XCO_3 \):
\[ M_{XCO_3} = M_X + M_{C} + 3 \times M_{O} \]
где:
- \( M_X \) — молярная масса элемента Х,
- \( M_C = 12,0 \) г/моль,
- \( M_O = 16,0 \) г/моль.
Шаг 4: Вычислим \( M_{XCO_3} \) для каждого варианта и сравним с требуемой масой, исходя из 47,8% содержания X.
Рассчитаем для каждого элемента X:
- Хром:
\[ M_{CrCO_3} = 52,0 + 12 + 3 \times 16 = 52 + 12 + 48 = 112 \text{ г/моль} \]
Доля X (Cr):
\[ \frac{52}{112} \times 100\% \approx 46,4\% \]
- Железо:
\[ M_{FeCO_3} = 55,8 + 12 + 48 = 115,8 \text{ г/моль} \]
Доля X (Fe):
\[ \frac{55,8}{115,8} \times 100\% \approx 48,2\% \]
- Марганец:
\[ M_{MnCO_3} = 54,9 + 12 + 48 = 114,9 \text{ г/моль} \]
Доля X (Mn):
\[ \frac{54,9}{114,9} \times 100\% \approx 47,8\% \]
- Молибден:
\[ M_{MoCO_3} = 95,9 + 12 + 48 = 155,9 \text{ г/моль} \]
Доля X (Mo):
\[ \frac{95,9}{155,9} \times 100\% \approx 61,5\% \]
Итог:
- Хром: 46,4%
- Железо: 48,2%
- Марганец: 47,8%
- Молибден: 61,5%
Задача говорит, что содержится 47,8% X, что очень точно соответствует доле марганца.
Ответ:
Металл Х — Марганец.
Если нужно — могу дать более подробное объяснение.
