Дано: масса пиролюзита - 20 кг, содержание оксида марганца (IV) - 87%
Найти: количество марганца, выделимое методом алюмотермии
Решение с расчетом:
1. Найдем массу оксида марганца в пиролюзите:
Масса MnO2 = 87% от 20 кг = 0,87 * 20 кг = 17,4 кг
2. Составим уравнение реакции алюмотермии:
3MnO2 + 4Al -> 3Mn + 2Al2O3
3. Найдем молярные массы веществ:
Молярная масса MnO2 = M(Mn) + 2*M(O) = 54,94 г/моль + 2*16 г/моль = 86,94 г/моль
Молярная масса Mn = 54,94 г/моль
Масса одного моля алюминия = 27 г
4. Рассчитаем количество моль MnO2:
Количество моль MnO2 = Масса MnO2 / Молярная масса MnO2 = 17400 г / 86,94 г/моль ≈ 200 моль
5. Согласно уравнению реакции, каждые 3 моля MnO2 соответствуют 3 моля марганца (Mn). Таким образом, количество моль марганца равно количеству моль MnO2.
6. Найдем массу марганца, выделимую методом алюмотермии:
Масса Mn = Количество моль Mn * Молярная масса Mn = 200 моль * 54,94 г/моль = 10988 г ≈ 11 кг
Ответ: Методом алюмотермии из 20 кг пиролюзита, содержащего 87% оксида марганца (IV), можно выделить около 11 кг марганца.