ГЛАВНАЯ » РЕШЕБНИК

2023-03-04   
Барий получают алюминотермическим восстановлением оксида бария. Какая масса бария будет получена при взаимодействии оксидного концентрата массой 600 г (массовая доля $BaO$ 91,8%) с техническим алюминием массой 100 г (массовая доля алюминия 98,55%)?


Решение:


Записываем уравнение реакции взаимодействия оксида бария с алюминием:

$3BaO + 2Al = 3Ba + Al_{2}O_{3}$

Определяем массу и количество вещества оксида бария, взятого для реакции:

$m(BaO) = m(концентрата) \omega (BaO);m(BaO) = 600 \cdot 0,918г = 550,8г$;
$n(BaO) = \frac{m(BaO)}{M(BaO)}; n(BaO) = \frac{550,8}{153} моль = 3,6 моль$.

Находим массу алюминия, который взят для реакции, и его количество вещества:

$m(Al) = m(техн. мет.) \omega (Al); m(Al) = 100 \cdot 0,9855 г = 98,55г$;
$n(Al) = \frac{m(Al)}{M(Al)}; n(Al) = \frac{98,55}{27} моль = 3,65 моль$.

Вычисляем, какое количество вещества алюминия $n^{ \prime} (Al)$ потребуется для реакции с оксидом бария количеством вещества 3,6 моль. Из уравнения реакции следует:

$\frac{n(BaO)}{n^{ \prime}(Al) } = \frac{3}{2}; n^{ \prime}(Al) = \frac{2}{3} n(BaO); n^{ \prime} (Al) = \frac{2 \cdot 3,6}{3} моль = 2,4 моль$.

Следовательно, алюминий взят для реакции в избытке.

Определяем количество вещества и массу полученного бария. На основании уравнения реакции записываем:

$n(Ba) = n(BaO); n(Ba) = 3,6 моль$;
$m(Ba) = n(Ba) M(Ba); m(Ba)=3,6 \cdot 137г = 493,2 г$.