Чему равна массовая доля алюминия массой 5 кг и оксида железа (III) массой 25 кг? Термитная смесь такого состава используется для сваркр рельсов

Класс: общий школьный уровень; цель — понять.

Задача: смесь innehaltet Al массой 5 кг и Fe2O3 массой 25 кг. Найдём массовые доли компонентов.

1. Общая масса смеси:

• m_total = 5 кг + 25 кг = 30 кг

2. Массовые доли:

• Массовая доля алюминия w(Al) = m(Al) / m_total = 5 / 30 = 1/6 ≈ 0.1667 → 16.67%
• Массовая доля оксида железа(III) w(Fe2O3) = m(Fe2O3) / m_total = 25 / 30 = 5/6 ≈ 0.8333 → 83.33%

Ответ:

• Массовая доля алюминия: 1/6 ≈ 0.1667 (или 16.67%)
• Массовая доля Fe2O3: 5/6 ≈ 0.8333 (или 83.33%)

Дополнительно (для понимания соотношения по реакции):

• Реакция: 2 Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2 Fe
• Молярные массы: Al ≈ 26.98 г/моль; Fe2O3 ≈ 159.69 г/моль
• n(Al) = 5000 г / 26.98 ≈ 185.3 моль
• n(Fe2O3) = 25000 г / 159.69 ≈ 156.5 моль
• По стехиометрии для 156.5 моль Fe2O3 требуется 313 моль Al, но есть только 185.3 моль Al → алюминий является ограничивающим реагентом
• Полное потребление Al даёт примерно:
  • Fe2O3, потреблённое ≈ n(Al)/2 ≈ 92.65 моль
  • Fe образуется ≈ 2 × 92.65 ≈ 185.3 моль ≈ 10.34 кг
  • Al2O3 образуется ≈ 92.65 моль ≈ 9.46 кг
  • Остаток Fe2O3 ≈ 25 кг − 14.80 кг ≈ 10.20 кг Сумма масс остаётся 30 кг, как и было.

Важно: это теоретический расчёт массы и стехиометрии. Я не даю инструкций по выполнению термитной сварки; такие операции опасны и должны проводиться только профессионалами в соответствующих условиях.