Кислород какого объёма (н. у.) необходим для получения оксида алюминия массой 255 кг, если его практический выход равен 98,5 %?
от

1 Ответ

дано:  
масса оксида алюминия (Al2O3) = 255 кг = 255000 г  
практический выход (P) = 98,5 %  

найти:  
объём кислорода (V(O2)) необходимый для получения оксида алюминия  

решение:  
Сначала найдем теоретическую массу оксида алюминия. Практический выход определяется как:

P = м(полученное) / м(теоретическое) * 100%

Отсюда можем выразить теоретическую массу:

м(теоретическое) = м(полученное) / (P / 100)  
м(теоретическое) = 255000 г / (98,5 / 100) ≈ 258586,4 г  

Теперь запишем уравнение реакции получения оксида алюминия из алюминия и кислорода:

4 Al + 3 O2 → 2 Al2O3

Из уравнения видно, что для получения 2 моль Al2O3 требуется 3 моль O2. Найдем количество вещества Al2O3:

M(Al2O3) = 2 * M(Al) + M(O)  
M(Al) = 26,98 г/моль, M(O) = 16 г/моль  
M(Al2O3) = 2 * 26,98 + 16 = 69,96 г/моль  

n(Al2O3) = м(теоретическое) / M(Al2O3)  
n(Al2O3) = 258586,4 г / 69,96 г/моль ≈ 3693,5 моль  

Теперь найдем количество кислорода, необходимое для этой реакции:

n(O2) = (3/2) * n(Al2O3)  
n(O2) = (3/2) * 3693,5 моль ≈ 5540,25 моль  

Теперь переведем количество кислорода в объём при нормальных условиях. Объём одного моля газа при н.у. составляет 22,4 л.

V(O2) = n(O2) * 22,4 л/моль  
V(O2) = 5540,25 моль * 22,4 л/моль ≈ 124090,6 л  

ответ:  
Объём кислорода, необходимый для получения оксида алюминия массой 255 кг, составляет примерно 124090,6 литров.
от