Номер 7, страница 123 - гдз по химии 11 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Подумайте, ответьте, выполните.... Параграф 26. Общая характеристика и способы получения металлов. Глава VI. Металлы - номер 7, страница 123.

Условие.

7. Какую массу чистого железа можно получить из 250 т руды с массовой долей пирита $FeS_2$ 0,7, если выход продукта реакции составляет $82\%$?

Решение.

Решение 2.

Дано:

$m(\text{руды}) = 250 \text{ т}$
$w(FeS_2) = 0,7$
$\eta = 82\% = 0,82$

$m(\text{руды}) = 250 \text{ т} = 250 \cdot 10^3 \text{ кг} = 2,5 \cdot 10^5 \text{ кг}$

Найти:

$m(\text{Fe}) - ?$

Решение:

1. Первым шагом определим массу чистого пирита ($FeS_2$) в руде, зная его массовую долю.

$m(FeS_2) = m(\text{руды}) \cdot w(FeS_2) = 250 \text{ т} \cdot 0,7 = 175 \text{ т}$

2. Далее найдем теоретически возможную массу железа ($m_{теор}(Fe)$), которую можно получить из 175 т пирита. Для этого нам потребуются молярные массы железа ($Fe$) и пирита ($FeS_2$).

Молярная масса железа: $M(Fe) \approx 56 \text{ г/моль}$.
Молярная масса пирита: $M(FeS_2) = M(Fe) + 2 \cdot M(S) \approx 56 + 2 \cdot 32 = 120 \text{ г/моль}$.

Независимо от количества стадий химического процесса, количество вещества железа, которое можно получить, стехиометрически равно количеству вещества пирита, так как в одной формульной единице $FeS_2$ содержится один атом $Fe$.

$n_{теор}(Fe) = n(FeS_2)$

Используя формулу количества вещества $n = \frac{m}{M}$, можно составить пропорцию для нахождения теоретической массы железа:

$\frac{m_{теор}(Fe)}{M(Fe)} = \frac{m(FeS_2)}{M(FeS_2)}$

Выразим из этой пропорции $m_{теор}(Fe)$:

$m_{теор}(Fe) = \frac{m(FeS_2) \cdot M(Fe)}{M(FeS_2)} = \frac{175 \text{ т} \cdot 56 \text{ г/моль}}{120 \text{ г/моль}} \approx 81,67 \text{ т}$

3. На последнем шаге рассчитаем практическую массу железа ($m_{практ}(Fe)$) с учетом того, что выход продукта реакции ($\eta$) составляет 82%.

$m_{практ}(Fe) = m_{теор}(Fe) \cdot \eta$

$m_{практ}(Fe) \approx 81,67 \text{ т} \cdot 0,82 \approx 66,97 \text{ т}$

Ответ:можно получить 66,97 т чистого железа.