дано:
- масса боксита = 20,0 т = 20000 кг
- массовая доля оксида алюминия (Al2O3) = 87,9 %
- суммарный выход процесса получения алюминия = 95,5 %
найти:
массу алюминия, которую можно получить из данного количества боксита.
решение:
1. Сначала найдем массу оксида алюминия в боксите:
масса Al2O3 = масса боксита * (массовая доля Al2O3 / 100)
масса Al2O3 = 20000 кг * (87,9 / 100) = 17580 кг.
2. Теперь найдем количество моль оксида алюминия. Молярная масса Al2O3 составляет:
молярная масса Al2O3 = (2 * 26,98 г/моль) + (3 * 16,00 г/моль) = 101,96 г/моль = 0,10196 кг/моль.
Количество моль Al2O3:
n(Al2O3) = масса Al2O3 / молярная масса Al2O3
n(Al2O3) = 17580 кг / 0,10196 кг/моль ≈ 172300 моль.
3. По уравнению электролиза 2 моль Al2O3 дает 4 моль Al:
n(Al) = (4/2) * n(Al2O3) = 2 * n(Al2O3)
n(Al) = 2 * 172300 моль = 344600 моль.
4. Теперь найдем массу алюминия. Молярная масса алюминия равна 26,98 г/моль = 0,02698 кг/моль:
масса Al = n(Al) * молярная масса Al
масса Al = 344600 моль * 0,02698 кг/моль ≈ 9300 кг.
5. Учитывая выход процесса, определим фактическую массу алюминия, которую можно получить:
масса Al фактическая = масса Al * (выход / 100)
масса Al фактическая = 9300 кг * (95,5 / 100) ≈ 8865 кг.
ответ:
Масса алюминия, которую можно получить из 20,0 т боксита, составляет примерно 8865 кг.