дано:
- Массовая доля железа в хромите (Fe) = 24,95 %
- Массовая доля кислорода (O) = 28,60 %
- Остальная часть состава — хром (Cr).
найти:
1. Формулу хромового железняка (хромита).
2. Массовую долю железа в получающемся феррохроме.
3. Уравнения химических реакций при растворении феррохрома в соляной кислоте и его хлорировании при нагревании.
решение:
1. Рассчитаем массовую долю хрома (Cr):
Масса всей составляющей: 100 %.
Массовая доля хрома:
m_Cr = 100 - (m_Fe + m_O) = 100 - (24,95 + 28,60) = 46,45 %
Теперь найдем количество моль каждого элемента:
Молярные массы:
Fe = 56 г/моль, O = 16 г/моль, Cr = 52 г/моль
Для 100 г хромита:
Моль Fe: n_Fe = 24,95 / 56 = 0,445 моль
Моль O: n_O = 28,60 / 16 = 1,7875 моль
Моль Cr: n_Cr = 46,45 / 52 = 0,892 моль
Находим соотношение:
n_Fe : n_Cr : n_O = 0,445 : 0,892 : 1,7875
Делим каждую величину на минимальное значение (0,445):
n_Fe : n_Cr : n_O = 1 : 2 : 4
Следовательно, формула хромового железняка: FeCr2O4.
2. Теперь определим массовую долю железа в феррохроме. Предположим, что феррохром состоит из 0,9 (90 %) хрома и 0,1 (10 %) железа (это пример, пропорции могут варьироваться в зависимости от сплава).
Сначала найдем массовые доли для 1 кг феррохрома:
Mass_Fe = 0,1 * 1000 g = 100 g
Mass_Cr = 0,9 * 1000 g = 900 g
Общая масса:
Total_mass = Mass_Fe + Mass_Cr = 100 g + 900 g = 1000 g
Массовая доля железа в феррохроме:
w_Fe = (Mass_Fe / Total_mass) * 100 % = (100 g / 1000 g) * 100 % = 10 %
3. Уравнения химических реакций:
- Растворение феррохрома в соляной кислоте:
FeCr2O4 + 6HCl → 2CrCl3 + FeCl2 + 3H2O
- Хлорирование феррохрома при нагревании:
FeCr2O4 + 4Cl2 → 2CrCl3 + FeCl3
ответ:
1. Формула хромового железняка: FeCr2O4
2. Массовая доля железа в феррохроме: 10 %
3. Уравнения реакций:
a) FeCr2O4 + 6HCl → 2CrCl3 + FeCl2 + 3H2O
b) FeCr2O4 + 4Cl2 → 2CrCl3 + FeCl3