Какая масса железа может быть получена алюминотермией из 1 кг природного магнетита, содержащего 7,2 % примесей?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для того чтобы решить эту задачу, нужно вычислить массовую долю железа в магнетите.

1 кг магнетита содержит:
Масса железа = 1 кг * (1 - 0,072) = 0,928 кг

Теперь, если провести алюминотермию магнетита, то произойдет реакция:

Fe3O4 + 6Al -> 2Al2O3 + 3Fe

Молярные массы:
Fe3O4 = 356 + 416 = 232 г/моль
Al = 27 г/моль
Al2O3 = 227 + 316 = 102 г/моль
Fe = 56 г/моль

Сначала найдем количество магнетита в молях:
n(Fe3O4) = 1000 г / 232 г/моль = 4,31 моль

Из уравнения реакции видим, что соотношение между Fe3O4 и Fe - 1:3. Значит, количество полученного железа будет:
n(Fe) = 3 n(Fe3O4) = 3 4,31 = 12,93 моль

Теперь найдем массу полученного железа:
m(Fe) = n(Fe) M(Fe) = 12,93 моль 56 г/моль = 724,08 г

Таким образом, масса железа, которую можно получить алюминотермией из 1 кг природного магнетита, составляет 724,08 г.