Вопрос школьника
Сколько чугуна можно получить из 100 т железной руды Fe2O3, содержащей 0,1 массовых долей примесей, если в полученном чугуне содержится 0,95 массовых долей железа?
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо использовать химические уравнения реакций, происходящих при производстве чугуна из железной руды.
Сначала необходимо выразить массовую долю железа в железной руде Fe2O3. Молярная масса Fe2O3 равна 159,69 г/моль, а молярная масса железа Fe равна 55,85 г/моль. Таким образом, массовая доля железа в Fe2O3 равна:
(2 x 55,85) / 159,69 = 0,699
Так как железная руда содержит 0,1 массовых долей примесей, то массовая доля железа в исходной руде равна:
0,699 x (1 — 0,1) = 0,6291
Теперь можно рассчитать количество железа, содержащегося в 100 т железной руды:
100 000 кг x 0,6291 = 62 910 кг железа
Далее необходимо рассчитать количество чугуна, который можно получить из этого количества железа. При производстве чугуна из железной руды происходит реакция с углеродом, при которой образуется чугун и выделяется углекислый газ:
Fe2O3 + 3C → 2Fe + 3CO2
Молярная масса Fe равна 55,85 г/моль, а молярная масса Fe2O3 равна 159,69 г/моль. Таким образом, массовая доля железа в Fe равна:
55,85 / 159,69 = 0,35
Так как в полученном чугуне содержится 0,95 массовых долей железа, то массовая доля Fe в чугуне равна:
0,95 x (1 — 0,1) = 0,855
Таким образом, количество чугуна, которое можно получить из 62 910 кг железа, равно:
62 910 кг / 0,35 x 0,855 = 165 000 кг чугуна
Итак, из 100 т железной руды Fe2O3, содержащей 0,1 массовых долей примесей, можно получить 165 т чугуна.
