Вопрос школьника
Восстановлением смеси оксидов железа (III) и ванадия (V) (массовые доли оксидов в смеси равны) массой 100 г получен сплав железа и ванадия. Рассчитайте массу полученного сплава и массовую долю ванадия в нем.
Ответ от учителя
Для решения задачи необходимо использовать закон сохранения массы, согласно которому масса реагентов должна быть равна массе продуктов реакции.
Массовые доли оксидов железа (III) и ванадия (V) в смеси равны, поэтому можно предположить, что массы этих оксидов также равны. Обозначим массу каждого оксида как m.
Тогда общая масса смеси оксидов будет равна 2m (так как массы оксидов равны).
Согласно уравнению реакции, при восстановлении смеси оксидов железа (III) и ванадия (V) образуется сплав железа и ванадия. При этом масса сплава будет равна массе смеси оксидов, то есть 2m.
Массовая доля ванадия в сплаве будет равна массе ванадия, содержащейся в сплаве, деленной на общую массу сплава. Масса ванадия в сплаве будет равна массе ванадия в смеси оксидов, так как в результате реакции весь ванадий переходит в сплав. Масса ванадия в смеси оксидов будет равна массовой доле ванадия в смеси, умноженной на общую массу смеси:
m_v = m * (массовая доля ванадия в смеси)
Тогда массовая доля ванадия в сплаве будет равна:
m_v / (2m) = (m * (массовая доля ванадия в смеси)) / (2m) = массовая доля ванадия в смеси / 2
Таким образом, чтобы рассчитать массу полученного сплава и массовую долю ванадия в нем, необходимо знать только массовую долю ванадия в смеси оксидов.
