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