5. Определите массу железа, которая может быть получена из 8 кг оксида железа (III), если выход реакции составляет 85% от теоретически возможного.

Расчет массы железа, полученного из оксида железа (III)

Дано:
m(Fe₂O₃) = 8 кг
ω = 85% = 0.85

Найти:
m(Fe) - ?

Решение:

1. Запишем уравнение реакции восстановления оксида железа (III) железом (например, водородом):
   \( \text{Fe}_2\text{O}_3 + 3\text{H}_2 \rightarrow 2\text{Fe} + 3\text{H}_2\text{O} \)
2. Рассчитаем молярные массы:
   M(Fe₂O₃) = 2 * 56 г/моль + 3 * 16 г/моль = 112 + 48 = 160 г/моль
   M(Fe) = 56 г/моль
3. Рассчитаем теоретическую массу железа, которую можно получить из 8 кг Fe₂O₃:
   \( n(\text{Fe}_2\text{O}_3) = \frac{m(\text{Fe}_2\text{O}_3)}{M(\text{Fe}_2\text{O}_3)} = \frac{8 \text{ кг}}{160 \text{ г/моль}} = \frac{8000 \text{ г}}{160 \text{ г/моль}} = 50 \text{ моль} \)
   По уравнению реакции, из 1 моль Fe₂O₃ получается 2 моль Fe. Следовательно:
   \( n(\text{Fe})_\text{теор} = 2 \times n(\text{Fe}_2\text{O}_3) = 2 \times 50 \text{ моль} = 100 \text{ моль} \)
   Теоретическая масса железа:
   \( m(\text{Fe})_\text{теор} = n(\text{Fe})_\text{теор} \times M(\text{Fe}) = 100 \text{ моль} \times 56 \text{ г/моль} = 5600 \text{ г} = 5.6 \text{ кг} \)
4. Рассчитаем фактическую массу железа с учетом выхода реакции 85%:
   \( m(\text{Fe})_\text{факт} = m(\text{Fe})_\text{теор} \times \text{ω} = 5.6 \text{ кг} \times 0.85 = 4.76 \text{ кг} \)

Ответ: Масса железа, которая может быть получена, составляет 4.76 кг.