Для получения феррохрома восстановили смесь, состоящую из 200 кг оксида железа(III) и 300 кг оксида хрома(III). Сколько требуется алюминия для восстановления и каков процентный состав полученного сплава?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Рассчитаем количество алюминия, необходимого для восстановления оксидов железа и хрома:

2Fe2O3 + 3Al = 2Fe + 3Al2O3 (для восстановления оксида железа(III))
2Cr2O3 + 3Al = 2Cr + 3Al2O3 (для восстановления оксида хрома(III))

Молярная масса Fe2O3 = 255.85 + 316 = 159.69 г/моль
Молярная масса Cr2O3 = 252 + 316 = 151 г/моль

Теперь рассчитаем количество моль вещества Fe2O3 и Cr2O3:

Моль Fe2O3 = 200 кг / 159.69 г/моль = 1251.32 моль
Моль Cr2O3 = 300 кг / 151 г/моль = 1986.76 моль

Для восстановления Fe2O3 потребуется 1251.32 моль алюминия, а для Cr2O3 - 1986.76 моль.

Найдем количество алюминия:

Масса алюминия = моль алюминия молярная масса Al = (1251.32 + 1986.76) моль 27 г/моль
Масса алюминия = 84042.96 г = 84.04 кг

Итак, для восстановления смеси потребуется 84.04 кг алюминия.

Найдем процентный состав полученного сплава:

Масса одного атома Fe = 55.85 г/моль
Масса одного атома Cr = 52 г/моль
Масса Fe в сплаве = 1251.32 моль 55.85 г/моль = 69939.81 г
Масса Cr в сплаве = 1986.76 моль 52 г/моль = 103355.52 г

Общая масса сплава = 69939.81 г + 103355.52 г + 84042.96 г = 256338.29 г

Процентное содержание Fe в сплаве = (69939.81 г / 256338.29 г) 100% ≈ 27.27%
Процентное содержание Cr в сплаве = (103355.52 г / 256338.29 г) 100% ≈ 40.31%
Процентное содержание Al в сплаве = (84042.96 г / 256338.29 г) * 100% ≈ 32.42%

Итак, полученный сплав состоит примерно на 27.27% из железа, 40.31% из хрома и 32.42% из алюминия.