Оксид железа (Fe2O3) содержит 18% примесей. Определите, сколько железа можно получить из 150 г оксида.
Для начала нам нужно определить массу чистого оксида железа.
В современных калькуляторах (например, в мобильном телефоне, на ПК) уже есть функция вычитания процентов: 150 – 18% = 123 (г).
Вручную:
150 (г) — 100 (%)
x (г) — 18 (%)
x = 150 • 18 / 100 = 27 (г) — масса примесей.
m (Fe2O3) = 150 – 27 = 123 (г)
Далее, проще всего будет найти массу железа через количество вещества. Обратите внимание, что 1 молекула Fe2O3 содержит 2 атома железа. То есть, при восстановлении железа из 1 моля оксида будет образовываться 2 моля железа.
n (Fe) = n (Fe2O3) • 2
Чтобы найти количество вещества оксида, нужно его массу разделить на молярную массу, которая численно равна относительной молекулярной массе:
M (Fe2O3) = Mr (Fe2O3) = Ar (Fe) • 2 + Ar (O) • 3
M (Fe2O3) =56 • 2 + 16 • 3 = 112 + 48 = 160 (г/моль)
n (Fe2O3) = m (Fe2O3) / M (Fe2O3)
n (Fe2O3) = 123 / 160 = 0,77 (моль)
Количество вещества железа, как было сказано выше, в 2 раза больше: n (Fe) = n (Fe2O3) • 2 = 1,54 (моль).
Масса железа находится по формуле:
m (Fe) = n (Fe) • M (Fe)
m (Fe) = 1,54 • 56 = 86,2 (г)
Ответ: m (Fe) = 86 г.