В результате полного восстановления водородом 72 г смеси железа и оксида железа (II) было получено 59,2 г твёрдого остатка. Определите массовую долю (%) металлического железа в исходной смеси.

Ответ:

Объяснение:

Дано:

m(FeO + Fe) = 72 г

m(Fe) = 59,2 г

Найти: w(Fe) — ?

В 72 г входит Fe из смеси и Fe, который образуется, тогда масса кислорода в смеси:

m(O) = 72 - 59,2 = 12,8 г

Вычислим количество вещества кислорода:

n(O) = m(O)/M(O) = 12,8/16 = 0,8 моль

n(O) = n(FeO) = 0,8 моль

M(FeO) = 56 + 16 = 72 г/моль

m(FeO) = n(FeO) * M(FeO) = 0,8 * 72 = 57,6 г

m(Fe) = m(FeO + Fe) - m(FeO) = 72 - 57,6 = 14,4 г

w(Fe) = m(Fe)/m(FeO + Fe) * 100% = 14,4/72 * 100% = 20%

0 0 Пожаловаться

Обозначим массу металлического железа \( x \) г, массу FeO \( y \) г. Тогда \( x + y = 72 \).

При восстановлении FeO водородом: FeO + H₂ → Fe + H₂O. Из \( y \) г FeO получится \( \frac{56}{72}y = \frac{7}{9}y \) г железа.

Масса твёрдого остатка: \( x + \frac{7}{9}y = 59{,}2 \).

Решаем систему:
\( x = 72 - y \)
\( 72 - y + \frac{7}{9}y = 59{,}2 \)
\( 72 - \frac{2}{9}y = 59{,}2 \)
\( \frac{2}{9}y = 12{,}8 \)
\( y = 12{,}8 \cdot \frac{9}{2} = 57{,}6 \) г.
Тогда \( x = 72 - 57{,}6 = 14{,}4 \) г.

Массовая доля металлического железа: \( \frac{14{,}4}{72} \cdot 100\% = 20\% \).

Ответ: 20%.

0 0 Пожаловаться