ЗАДАЧА 3. В промышленности вольфрам получают, восстанавливая оксид вольфрама (VI) водородом. Вычислим массу металла, полученного при восстановлении концентрата вольфрамовой руды массой 200 кг, и объем водорода (н.у.), который для этого потребуется, если известно, что массовая доля оксида вольфрама (VI) в концентрате равна 92,8 %.

В первую очередь, определим массу оксида вольфрама в руде, умножив массу руды на массовую долю в ней оксида вольфрама. Получим 185,6 кг.

Запишем уравнение реакции между водородом и оксидом вольфрама, в результате которой образуется вольфрам и вода. Запишем сверху над формулами веществ, что нам известно и что требуется определить. Под формулами веществ запишем их количества, равные коэффициентам в уравнении реакции.

Теперь найдем массу восстановленного вольфрама. Для этого вычисляем количество вещества оксида вольфрама, оно равно 0,8 кмоль. По уравнению реакции видно, что количество вольфрама равно количеству оксида вольфрама, т. е. тоже равно 0,8 кмоль. Масса вольфрама будет равна произведению его количества на молярную массу. Получаем 147,2 кг.

Для нахождения объема затраченного водорода нужно найти его количество. По уравнению реакции на 1 моль оксида вольфрама приходится 3 моль водорода, т.е. количество водорода будет в три раза больше – получаем 2,4 кмоль. Учитывая, что объем водорода измерен при н.у., вычислим его по формуле: объем водорода равен произведению его количества на молярный объем газа при н.у. Получаем 53,76 куб.м.

Рис. 2. Оформление условия и решения задачи 3

Список рекомендованной литературы

Оржековский П. А. Химия: 9-й класс: учеб. для общеобраз. учрежд. / П. А. Оржековский, Л. М. Мещерякова, Л. С. Понтак. – М.: АСТ: Астрель, 2007 (§31).
Оржековский П. А. Химия: 9-ый класс: учеб для общеобр. учрежд. / П. А. Оржековский, Л. М. Мещерякова, М. М. Шалашова. – М.: Астрель, 2013 (§36).
Рудзитис Г. Е. Химия: неорган. химия. Орган. химия: учеб. для 9 кл. / Г. Е. Рудзитис, Ф. Г. Фельдман. – М.: Просвещение, ОАО «Московские учебники», 2009.
Хомченко И. Д. Сборник задач и упражнений по химии для средней школы. – М.: РИА «Новая волна»: Издатель Умеренков, 2008.
Энциклопедия для детей. Том 17. Химия / Глав. ред. В. А. Володин, вед. науч. ред. И. Леенсон. – М.: Аванта+, 2003.

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов (видеоопыты по теме) (Источник)
Электронная версия журнала «Химия и жизнь» (Источник)

Домашнее задание

Вычислите массу марганца, которую можно получить из 100 г оксида марганца (IV), содержащего 5 % примесей, алюмотермическим способом.