Общая характеристика металлов и неметаллов. Производство металлов

Один ответ · сложное

Термитную смесь, состоящую из 69,6 г магнетита $\ce{Fe3O4}$ и 24,3 г порошка алюминия, поджгли. Реакция алюмотермии прошла полностью по уравнению $\ce{8Al + 3Fe3O4 -> 4Al2O3 + 9Fe}$ . Охлаждённый твёрдый продукт обработали избытком раствора гидроксида натрия. Масса нерастворившегося остатка и объём выделившегося газа (н. у.) соответственно равны

A67,2 г; 3,36 л
B50,4 г; 3,36 л
C16,8 г; 3,36 л
D50,4 г; 2,24 л

Показать ответ и разбор

Верный ответ

B50,4 г; 3,36 л

Разбор

1) Количество магнетита: $n(\ce{Fe3O4}) = 69{,}6 / 232 = 0{,}3$ моль. Количество алюминия: $n(\ce{Al}) = 24{,}3 / 27 = 0{,}9$ моль. 2) По уравнению на 3 моль $\ce{Fe3O4}$ нужно 8 моль Al, значит, на 0,3 моль $\ce{Fe3O4}$ нужно 0,8 моль Al. Алюминий в избытке: $0{,}9 - 0{,}8 = 0{,}1$ моль. 3) Из 0,3 моль $\ce{Fe3O4}$ образуется $0{,}3 \cdot 9 / 3 = 0{,}9$ моль железа, то есть $0{,}9 \cdot 56 = 50{,}4$ г. 4) В твёрдом продукте находятся $\ce{Fe}$ , $\ce{Al2O3}$ и избыточный $\ce{Al}$ . Щёлочь растворяет $\ce{Al2O3}$ и $\ce{Al}$ , а железо не реагирует. Нерастворившийся остаток — железо, 50,4 г. 5) Газ выделяется только при реакции избыточного алюминия: $\ce{2Al + 2NaOH + 6H2O -> 2Na[Al(OH)4] + 3H2}$ . Из 0,1 моль Al получается 0,15 моль $\ce{H2}$ , то есть $0{,}15 \cdot 22{,}4 = 3{,}36$ л. Ответ: «50,4 г; 3,36 л».

Открыть задание 981