Мистеру Фоксу поручили провести демонстрационный эксперимент по получению железа методом...

Question

Мистеру Фоксу поручили провести демонстрационный эксперимент по получению железа методом алюминотермии. Для этого он напильником от большого куска алюминия отпилил 4 г порошка алюминия, отобрал 13 г железной окалины и тщательно перемешал. Прибор для эксперимента мистер Фокс собирал в вытяжном шкафу. В металлическое кольцо на штативе он поместил сложенное конусом асбестовое одеяло, положил внутрь сложенный бумажный фильтр и насыпал в него полученную смесь для алюминотермии. В этой смеси он сделал небольшую ямку и поместил в него запал, в который установил магниевую ленту массой 0,3 г. Внизу штатива под реакционной смесью он поставил металлическую емкость с песком. Мистер Фокс надел очки, поджег алюминиевую ленту и быстро закрыл створки вытяжного шкафа. Определите, какую массу металлического железа мистер Фокс сможет получить по приведенной методике, если потери составляют 10%. В ответ запишите число в граммах, с точностью до десятых. Например: 1,1

Answer 1

3Fe3O4 + 8Al = 9 Fe + 4Al2O3

Fe3O4 + 4 Mg = 4MgO + 3 Fe

Дано:

m(Al) = 4 г

m(Fe3O4) = 13 г

Решение:

1 считаем потери :

(m(Al) + m(Fe3O4))/10 = (4+13)*0,1 = 1,7 г

2 считаем массу после :

n(Fe3O4) = m/M = 13/(16*4+56) = 0,108 моль

n(Fe) = 1/3*n(Fe3O4)= 0,036 моль

m(Fe) = n(Fe)*M(Fe) = 2,0 г

n(Al2O3) = 4/3 n(Fe3O4)= 0,144 моль

m(Al2O3) = n(Al2O3) * M(Al2O3)= 0,144*(27*2+16*3)=15 г

+ магниевая лента всего 17,3

так как 1,7 г потери то осталось 15,3 г еще магниевая лента

тогда всего осталось 15 г

соотносим массы. x- масса железа

2/17,3=x/15

x = 1,8 г

Не учитывал возможную реакцию с магнием ( так как его масса не велика ) так что ответ не точный