Объём водорода и выход металла при восстановлении оксида вольфрама
Вычислите объём водорода (н. у.), который потребуется для восстановления 928 кг оксида вольфрама (VI), содержащего 25% примесей. Вычислите количество вещества металла, которое получится при этом.
Дано
`m_text{тех.}(WO_3) = 928 text{ кг}`
`ω(примесей) = 25%`
Найти
`V(H_2) = text{ ?}`
`n(W) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнение реакции восстановления оксида вольфрама(VI):
`WO_3 + 3H_2 = W + 3H_2O`
Найдём массовую долю чистого оксида вольфрама(VI):
`ω(WO_3) = 100% - ω(примесей) = 100% - 25% = 75%`
Вычислим массу чистого оксида вольфрама(VI):
`m(WO_3) = (ω(WO_3)*m_text{тех.}(WO_3))/100 = (75*928)/100 = 696 text{ кг}`
Вычислим количество вещества оксида вольфрама(VI):
`n(WO_3) = (m(WO_3))/(M(WO_3)) = 696/0.232 = 3000 text{ моль} = 3 text{ кмоль}`
Согласно уравнению реакции, количество вещества водорода в 3 раза больше количества оксида вольфрама(VI):
`n(H_2) = 3*n(WO_3) = 3*3 = 9 text{ кмоль}`
Найдём объём водорода при н.у.:
`V(H_2) = n(H_2)*V_m = 9*22.4 = 201.6 text{ м}^3`
Согласно уравнению реакции, количество вещества вольфрама равно количеству вещества оксида вольфрама(VI):
`n(W) = n(WO_3) = 3 text{ кмоль}`
Ответ
`V(H_2) = 201.6 text{ м}^3`
`n(W) = 3 text{ кмоль}`