100 баллов
З магнітного залізняку, в якому масова частка домішок становить 15%, одержали 8,4 т заліза в результаті відновлення карбон(II) оксидом. Обчисліть масу магнітного залізняку.
Ответы
Відповідь:
4,97 тонни
Пояснення:
Ми можемо підійти до цієї проблеми, використовуючи концепцію збереження маси. Відповідно до закону збереження маси, сумарна маса реагентів повинна дорівнювати сумарній масі продуктів.
Припустимо, що маса магнітного залізняку до відновлення становить М. Оскільки масова частка домішок становить 15%, масова частка магнітного заліза становить (100% - 15%) = 85%. Отже, маса магнітного заліза в руді становить 0,85M.
Під час процесу відновлення карбон(ІІ) оксид реагує з магнітним залізняком з утворенням заліза і вуглекислого газу:
Fe3O4 + 4CO -> 3Fe + 4CO2
Відповідно до збалансованого хімічного рівняння, 1 моль Fe3O4 реагує з 4 молями CO з утворенням 3 молей Fe. Отже, масове співвідношення Fe3O4 до Fe становить 232:168, яке можна спростити до 29:21.
Якщо було отримано 8,4 тонни заліза, ми можемо встановити пропорцію:
0,85M / 21 = 8,4 тонни / 29
Вирішуючи для M, отримуємо:
M = (0,85 x 21 x 8,4) / 29 = 5,85 тонн
Отже, маса магнітного заліза в руді становить:
0,85M = 0,85 x 5,85 = 4,97 тонни (з округленням до двох знаків після коми)