Алгоритм 13

Вычисление массы продукта реакции по известной массе реагента, если в нем содержатся примеси

Пример. Вычислите массу железа, которое можно получить при восстановлении 464 г железной окалины Fe₃O₄ водородом, если в ней содержится 10% примесей.

С помощью соответствующих обозначений запишем условие задачи, найдем молярные массы веществ, о которых идет речь в условии задачи

Дано:
m_исх(Fе₃0₄)=464г
w_np=10% 
---------------
m(Fe)= ?г
M(Fe₃O₄)=232г/моль
M(Fe)=56г/моль

Вычислим массовую долю основного реагента в порции исходного вещества

Решение:
w(Fe₃O₄)=100%-10%=90%

Вычислим массу основного реагента в порции исходного вещества

m(Fe₃0₄)=m_исх(Fe₃0₄)•w(Fe₃O₄)
m(Fe₃O₄)=464г•0,9=417,6г
или пропорция:

464г исх. вещества соответствует 100%
а г Fe₃O₄ соответствует 90%,
откуда а= 417,6г

Найдем количество вещества исходного реагента

n(Fe₃O₄)==1,8моль

Запишем уравнение реакции. Расставим коэффициенты
Fe3O₄ + 4H₂ = 3Fe + 4H₂O

Над формулами веществ запишем данные о количествах веществ, найденных из условия задачи, а под формулами — стехиометрические соотношения, отображаемые уравнением реакци

1,8 моль    ? моль
Fe₃O₄ + 4Н₂ = 3Fe + 4Н₂О
1 моль        3 моль

Вычислим количество продукта реакции. Для этого составим пропорцию

=откуда х=5,4моль.

Следовательно, n(Fe)=5,4 моль

Найдем массу продукта реакции
m(Fe)=n(Fe)•M(Fe)

m(Fe)=5,4моль•56г/моль=302,4г

Запишем ответ
Ответ: m(Fe)=302,4г