Question

Какой объем водорода должен провзаимодействовать с 1 кг оксида железа 3 для получения чистого железа?

Answer 1

Для решения этой задачи, нам необходимо знать химическую формулу оксида железа 3 и химическую реакцию его взаимодействия с водородом.

Химическая формула оксида железа 3, также известного как трехокись железа, Fe2O3.

Химическая реакция взаимодействия оксида железа 3 с водородом можно записать следующим образом:

Fe2O3 + 3H2 -> 2Fe + 3H2O

Из уравнения реакции видно, что для превращения 1 моль оксида железа 3 в 2 моля железа, необходимо провзаимодействовать с ним 3 моля водорода.

Чтобы вычислить необходимый объем водорода, мы можем использовать молярную массу веществ и формулу:

объем (в литрах) = количество вещества (в молях) х молярный объем (в литрах/моль)

Для рассчета массы оксида железа 3 в 1 кг, нам необходимо знать его молярную массу.

Молярная масса оксида железа 3 вычисляется следующим образом:

Молярная масса Fe = 55,85 г/моль
Молярная масса О = 16,00 г/моль

Молярная масса Fe2O3 = (2 х 55,85) + (3 х 16,00) = 159,70 г/моль

Теперь мы можем рассчитать количество вещества оксида железа 3 в 1 кг:

количество вещества (в молях) = масса вещества (в граммах) / молярная масса (в г/моль)

количество вещества Fe2O3 = 1000 г / 159,70 г/моль = 6,26 моль

Так как из уравнения реакции видно, что для превращения 1 моль оксида железа 3 в 3 моля воды, необходимо провзаимодействовать с ним 3 моля водорода:

необходимое количество водорода = 6,26 моль x 3 моль H2 / 1 моль Fe2O3 = 18,78 моль H2

Теперь мы можем рассчитать объем водорода, используя молярный объем в литрах/моль:

объем водорода = 18,78 моль x 22,4 л/моль = 420,79 л

Таким образом, для получения чистого железа из 1 кг оксида железа 3, необходимо провзаимодействовать с 420,79 л водорода.