Вычислите объем водорода (н. у.), который потребуется для восстановления 928 кг оксида вольфрама (VI), содержащего 25% примесей. Вычислите количество вещества металла, которое получится при этом.

Решение:

1. Определим массу чистого оксида вольфрама (VI) (\(WO_3\)) в 928 кг, учитывая 25% примесей: $$m(WO_3) = 928 \text{ кг} \cdot (1 - 0.25) = 928 \text{ кг} \cdot 0.75 = 696 \text{ кг}$$
2. Вычислим молярную массу \(WO_3\): $$M(WO_3) = 183.84 \text{ г/моль} + 3 \cdot 16 \text{ г/моль} = 183.84 + 48 = 231.84 \text{ г/моль}$$ Переведем массу оксида вольфрама из килограммов в граммы: $$m(WO_3) = 696 \text{ кг} = 696000 \text{ г}$$
3. Вычислим количество вещества \(WO_3\): $$n(WO_3) = \frac{m(WO_3)}{M(WO_3)} = \frac{696000 \text{ г}}{231.84 \text{ г/моль}} \approx 3002.07 \text{ моль}$$
4. Запишем уравнение реакции восстановления оксида вольфрама водородом: $$WO_3 + 3H_2 \rightarrow W + 3H_2O$$
5. Из уравнения реакции видно, что на 1 моль \(WO_3\) требуется 3 моль \(H_2\). Следовательно, количество вещества водорода: $$n(H_2) = 3 \cdot n(WO_3) = 3 \cdot 3002.07 \text{ моль} \approx 9006.21 \text{ моль}$$
6. Вычислим объем водорода при нормальных условиях (н. у.): $$V(H_2) = n(H_2) \cdot V_m = 9006.21 \text{ моль} \cdot 22.4 \text{ л/моль} \approx 201738.1 \text{ л}$$ Переведем объем водорода из литров в кубические метры: $$V(H_2) = 201738.1 \text{ л} = 201.7381 \text{ м}^3$$
7. Из уравнения реакции следует, что количество вещества вольфрама равно количеству вещества оксида вольфрама: $$n(W) = n(WO_3) = 3002.07 \text{ моль}$$

Ответ: Объем водорода = 201738.1 л (201.7381 м³), количество вещества вольфрама = 3002.07 моль.