Какую массу марганца можно получить при восстановлении 90 г. оксида марганца (4), содержащего 5% примесей, алюминотермическим способом, есл...
Условие:
Какую массу марганца можно получить при восстановлении 90 г. оксида марганца (4), содержащего 5% примесей, алюминотермическим способом, если выход продукта составляет 80% от теоретически возможного.
Решение:
Для решения этой задачи нам понадобится уравнение реакции алюминотермического восстановления оксида марганца:
3MnO2 + 4Al -> 3Mn + 2Al2O3
Из уравнения видно, что для восстановления 3 моль оксида марганца требуется 4 моля алюминия. Таким образом, мольное соотношение между оксидом марганца и алюминием равно 3:4.
Сначала найдем количество оксида марганца без примесей. Для этого вычтем массу примесей из общей массы оксида марганца:
Масса оксида марганца без примесей = 90 г - (90 г * 5%) = 90 г - 4.5 г = 85.5 г
Теперь найдем количество молей оксида марганца без примесей:
Мольная масса MnO2 = 54.94 г/моль Количество молей MnO2 = Масса MnO2 / Мольная масса MnO2 = 85.5 г / 54.94 г/моль ≈ 1.556 моль
Так как мольное соотношение между оксидом марганца и алюминием равно 3:4, то количество молей алюминия будет:
Количество молей Al = (4/3) * Количество молей MnO2 = (4/3) * 1.556 моль ≈ 2.075 моль
Теперь найдем массу алюминия:
Мольная масса Al = 26.98 г/моль Масса Al = Количество молей Al * Мольная масса Al = 2.075 моль * 26.98 г/моль ≈ 55.94 г
Так как выход продукта составляет 80% от теоретически возможного, то масса полученного марганца будет:
Масса марганца = Масса алюминия * (80/100) = 55.94 г * (80/100) ≈ 44.75 г
Таким образом, масса марганца, которую можно получить при восстановлении 90 г оксида марганца (4), составляет примерно 44.75 г.