Вольфрам редкий и дорогой металл, используемый при изготовлении нитей для лампочек накаливания. Вольфрам получают восстановлением из оксидa wo водородом. Водород получают реакцией железа с серной кислотой Fe+H2SO4=H2+FeSO4
Сколько потребуется железа и серной кислоты для получения 200кг вольфрама
Чтобы решить эту задачу, нам нужно сначала определить молекулярные массы всех веществ, затем использовать их для вычисления количества вещества и найти необходимое количество железа и серной кислоты.
1. Найдем молекулярную массу FeSO4, железного сульфата:
Масса железа (Fe) = 55.845 г/моль
Масса серы (S) = 32.06 г/моль
Масса кислорода (O) = 16.00 г/моль
Так как в железном сульфате содержится 1 атом железа, 1 атом серы и 4 атома кислорода, масса FeSO4 будет:
Масса FeSO4 = (1 × масса железа) + (1 × масса серы) + (4 × масса кислорода)
= (1 × 55.845 г/моль) + (1 × 32.06 г/моль) + (4 × 16.00 г/моль)
= 151.908 г/моль
2. Теперь найдем молекулярную массу H2SO4, серной кислоты:
Масса водорода (H) = 1.008 г/моль
Масса серы (S) = 32.06 г/моль
Масса кислорода (O) = 16.00 г/моль
Так как в серной кислоте содержится 2 атома водорода, 1 атом серы и 4 атома кислорода, масса H2SO4 будет:
Масса H2SO4 = (2 × масса водорода) + (1 × масса серы) + (4 × масса кислорода)
= (2 × 1.008 г/моль) + (1 × 32.06 г/моль) + (4 × 16.00 г/моль)
= 98.088 г/моль
3. Далее найдем количество вещества, используя массу и молекулярную массу для каждого вещества. Формула для количества вещества (в молях) - масса вещества (в граммах) поделенная на молекулярную массу:
Количество FeSO4 = масса FeSO4 / молекулярная масса FeSO4
= 200кг / 151.908 г/моль
≈ 1316.161 моль
4. Наконец, используя уравнение реакции Fe + H2SO4 = H2 + FeSO4, мы видим, что для получения 1 моля водорода требуется 1 моль железа и 1 моль серной кислоты. Таким образом, для получения количества вещества, найденного в пункте 3, нам потребуется то же самое количество железа и серной кислоты.
Таким образом, для получения 200кг (или 1316.161 моль) вольфрама, потребуется 1316.161 моль железа и 1316.161 моль серной кислоты.
Это даст нам ответ на вопрос.