Question

нужно рассчитать массу (г) оксида железа (iii), который можно восстановить 5.04 л водорода при н.у до чистого железа. воторым продуктом реакции является вода

Answer 1

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать знание о реакции восстановления оксида железа (III) водородом и газовом законе.

Восстановление оксида железа (III) водородом происходит по следующему уравнению реакции:

Fe2O3 + 3H2 -> 2Fe + 3H2O

На основе этого уравнения нам известно, что для полного восстановления 1 моль оксида железа (III) требуется 3 моля водорода.

Количество вещества газа мы можем определить, используя газовый закон:

V = n * Vm * P / (R * T)

где V - объем газа, n - количество вещества газа, Vm - молярный объем газа, P - давление газа, R - газовая постоянная, T - температура газа.

В задаче дан объем водорода равный 5.04 л. При условиях нормальных условиях (н.у), температура и давление газа равно 273 К и 1 атм соответственно.

Для решения задачи, мы должны определить количество вещества водорода, а затем использовать соотношение из уравнения реакции.

1. Определим количество вещества водорода:
n(H2) = V(H2) * P / (R * T) = 5.04 л * 1 атм / (0.0821 л*атм/(моль*К) * 273 К) ≈ 0.19 моль

2. Используя соотношение из уравнения реакции, определим количество вещества оксида железа (III):
n(Fe2O3) = (n(H2) * 1 mol Fe2O3) / (3 mol H2) ≈ 0.19 моль * 1 моль Fe2O3 / 3 моль H2 ≈ 0.063 моль

3. Найдем молярную массу оксида железа (III):
М(Fe2O3) = 2 * М(Fe) + 3 * М(O) ≈ 2 * 55.85 г/моль + 3 * 16 г/моль ≈ 159.7 г/моль

4. Рассчитаем массу оксида железа (III):
m(Fe2O3) = n(Fe2O3) * М(Fe2O3) ≈ 0.063 моль * 159.7 г/моль ≈ 10 г

Итак, для полного восстановления 5.04 л водорода при нормальных условиях до чистого железа, необходимо около 10 г оксида железа (III).