Какая масса бария будет произведена, если оксидный концентрат массой 600 г (массовая доля BaO 91,8%) и технический

Чтобы решить эту задачу, нам нужно использовать химический анализ и уравнения реакций для определения массы бария, произведенной в алюмотермическом восстановлении.

Сначала найдем количество вещества оксидного концентрата бария (BaO) и технического алюминия (Al) по формуле:

\[n = \frac{m}{M}\]

где \(m\) - масса вещества, \(M\) - молярная масса вещества, а \(n\) - количество вещества.

Масса оксидного концентрата бария (BaO) составляет 600 г, а массовая доля BaO равна 91,8%. Молярная масса бария (Ba) равна 137,33 г/моль, а молярная масса кислорода (O) равна 16,00 г/моль. Следовательно, молярная масса BaO составляет:

\[M_{BaO} = M_{Ba} + M_{O} = 137,33 \, \text{г/моль} + 16,00 \, \text{г/моль} = 153,33 \, \text{г/моль}\]

Чтобы найти количество вещества \(n_{BaO}\) оксидного концентрата бария, мы используем формулу:

\[n_{BaO} = \frac{m_{BaO}}{M_{BaO}} = \frac{600 \, \text{г}}{153,33 \, \text{г/моль}} \approx 3,92 \, \text{моль}\]

Масса технического алюминия (Al) составляет 100 г, а массовая доля алюминия равна 98,55%. Молярная масса алюминия (Al) составляет 26,98 г/моль. Найдем молярную массу технического алюминия:

\[M_{Al} = 26,98 \, \text{г/моль}\]

Теперь определим количество вещества \(n_{Al}\) технического алюминия:

\[n_{Al} = \frac{m_{Al}}{M_{Al}} = \frac{100 \, \text{г}}{26,98 \, \text{г/моль}} \approx 3,71 \, \text{моль}\]

Далее, нам нужно найти мольные отношения между оксидом бария (BaO) и алюминием (Al) в соответствии с уравнением реакции алюмотермического восстановления:

\[\ce{3BaO + 2Al -> Al2O3 + 3Ba}\]

Из уравнения видно, что на каждые 3 моля оксида бария происходит реакция с 2 молями алюминия, образуя 3 моля бария. Следовательно, мольное отношение между оксидом бария и барием равно 1:1.

Также из уравнения видно, что на каждые 3 моля оксида бария происходит реакция с 2 молями алюминия, образуя 1 моль оксида алюминия. Таким образом, мольное отношение между оксидом бария и оксидом алюминия составляет 3:2.

Исходя из этой информации, мы можем сделать следующие выводы:

1) Мольное отношение между оксидом бария (BaO) и барием (Ba) равно 1:1. Это означает, что каждый моль бария происходит от одного моля оксида бария.
2) Мольное отношение между оксидом бария (BaO) и оксидом алюминия (Al2O3) составляет 3:2. Это означает, что для каждых 3 моль оксида бария требуется 2 моля оксида алюминия.

Теперь мы можем определить, сколько молей оксида бария израсходуется в реакции. Так как каждое мольное отношение равно 1:1, то количество молей оксида бария равно количеству молей бария и составляет 3,92 моля.

Дальше мы можем использовать это количество молей бария, чтобы определить его массу. Молярная масса бария (Ba) равна 137,33 г/моль. Поэтому масса бария будет:

\[m_{Ba} = n_{Ba} \times M_{Ba} = 3,92 \, \text{моль} \times 137,33 \, \text{г/моль} \approx 538,58 \, \text{г}\]

Таким образом, масса бария, полученного в результате алюмотермического восстановления, составляет около 538,58 г.

Обратите внимание, что в данной задаче мы учли только стехиометрию реакции и не учли существование возможных потерь или побочных реакций. Это предполагается для идеальных условий выполнения реакции.