Расчётный практикум: примеси, избыток и выход
Решим комплексную задачу о сырье с примесями и неполном выходе продукта. Разделим содержание полезного вещества, стехиометрический предел и фактическую массу.
Чему научимся
- Исключать инертную примесь из расчёта
- Определять недостаточный реагент
- Применять выход только к рассчитанному чистому продукту
Разбираемся в теме
Три разные доли
Если 100 г сырья содержат 80% Fe₂O₃ и инертные примеси, масса реагирующего оксида 80 г. Слово «инертные» относится к условиям задачи: если примесь тоже реагирует, её нельзя просто исключить без дополнительного баланса. Массовая доля полезного компонента не является выходом готового Fe.
После пересчёта компонентов в моли используют коэффициенты. Для Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂ отношение Fe₂O₃:CO = 1:3. При двух ограниченных количествах сравнивают n/коэффициент; меньшая величина задаёт предел, а слово «избыток» должно быть дано или проверено.
Теория и реальный продукт
Теоретическая масса вычисляется при полном превращении недостаточного реагента. Фактическая масса чистого продукта равна m(теор) × η, где η вводится долей, например 0,75 для 75%. Если дана масса смеси продукта, прежде находят массу целевого вещества по составу.
Обратная задача может требовать массы сырья для заданного реального продукта: сначала делят массу продукта на выход, затем переходят к реагенту и делят на долю полезного компонента. Проверка единиц и цепочки предотвращает двойное применение одного процента или смешение чистоты с выходом.
Разобранные примеры
Из 100 г сырья с 80% Fe₂O₃ при избытке CO получают Fe с выходом 75%. Найди массу Fe; M(Fe₂O₃) = 160, M(Fe) = 56 г/моль.
- m(Fe₂O₃) = 100 × 0,80 = 80 г, n = 80/160 = 0,5 моль.
- По отношению 1:2 n(Fe) = 1 моль, теоретически m(Fe) = 56 г.
- Фактически m(Fe) = 56 × 0,75 = 42 г; примесь по условию инертна.
Ответ. Получается 42 г чистого Fe; содержание оксида 80% и выход 75% учтены на разных стадиях.
Попробуй самостоятельно
Запишите своё решение, затем сравните его с разбором. Развёрнутые ответы автоматически не оцениваются.
Открываем задания…
Самопроверка
Закрепление материала
Мини-тест
Выберите ответ на каждый вопрос. Объяснения откроются после проверки.
Открываем мини-тест…
Словарь урока
- Инертная примесь
- Компонент сырья, не участвующий в рассматриваемой реакции по условиям задачи.
- Чистота сырья
- Доля полезного или заданного компонента в общей массе исходного образца.
- Стехиометрический предел
- Максимальное количество продукта, ограниченное доступными количествами реагентов.
Связь с программой
Тема: получение и применение. Раздел: Неметаллы и металлы.
- ФРП ООО «Химия», базовый уровень, 8–9 классы ↗Единое содержание общего образованияПроверенная копия программы ↗Страницы PDF: 39, 46, 47, 49
Содержание базового курса сверено с программой 12 октября 2026 г. Источники программы описывают содержание школьного курса химии; объяснения, примеры и задания — авторские материалы Умблика. Последовательность школьных занятий и актуальные требования уточняет учитель в рабочей программе.
Твой маршрут
Химия