Номер 9, страница 99, часть 1 - гдз по химии 9 класс учебник Оспанова, Аухадиева

• 9. Вычислите массу углерода, необходимого для полного восстановления 50 кг оксида железа (II), массовая доля примесей в котором 15%.

Ответ: 7,08 кг.

Дано:

$m_{смеси}(FeO) = 50 \text{ кг}$

$\omega(примесей) = 15\%$

Найти:

$m(C) - ?$

Решение:

1. Первым шагом определим массовую долю чистого оксида железа(II) в исходном образце. Если массовая доля примесей составляет 15%, то массовая доля основного вещества равна:

$\omega_{чист}(FeO) = 100\% - \omega(примесей) = 100\% - 15\% = 85\%$ или $0.85$.

2. Теперь вычислим массу чистого оксида железа(II), который будет участвовать в реакции:

$m(FeO) = m_{смеси}(FeO) \cdot \omega_{чист}(FeO) = 50 \text{ кг} \cdot 0.85 = 42.5 \text{ кг}$.

3. Составим уравнение химической реакции полного восстановления оксида железа(II) углеродом:

$Feo + C \rightarrow Fe + CO\uparrow$

4. Рассчитаем молярные массы реагентов. Для удобства будем использовать размерность кг/кмоль, так как масса дана в килограммах.

$M(FeO) = M(Fe) + M(O) = 56 + 16 = 72 \text{ кг/кмоль}$.

$M(C) = 12 \text{ кг/кмоль}$.

5. Найдем количество вещества (число кмоль) чистого оксида железа(II):

$\nu(FeO) = \frac{m(FeO)}{M(FeO)} = \frac{42.5 \text{ кг}}{72 \text{ кг/кмоль}} \approx 0.5903 \text{ кмоль}$.

6. По уравнению реакции видно, что оксид железа(II) и углерод реагируют в мольном соотношении 1:1. Следовательно, количество вещества углерода, необходимое для реакции, равно количеству вещества оксида железа(II):

$\nu(C) = \nu(FeO) \approx 0.5903 \text{ кмоль}$.

7. Наконец, вычислим массу углерода, необходимую для полного восстановления:

$m(C) = \nu(C) \cdot M(C) = 0.5903 \text{ кмоль} \cdot 12 \text{ кг/кмоль} \approx 7.0836 \text{ кг}$.

Округляя результат до сотых, получаем 7.08 кг.

Ответ: масса необходимого углерода составляет примерно 7.08 кг.