Question

Какой минимальный объём (н. у.) оксида углерода2 нужен для восстановления 320 г Fe2O3 до магнетита? а) 14,93 л

Answer 1

Для решения этой задачи, нам необходимо сначала составить уравнение реакции, в которой оксид углерода2 восстанавливает окисел железа(III) до магнетита. Затем, используя эти данные и данные о молярных массах, мы сможем вычислить минимальный объём оксида углерода2.

Уравнение реакции:

3 Fe2O3 + CO2 -> 2 Fe3O4 + CO2

Здесь мы видим, что требуется 3 молекулы Fe2O3 для восстановления, поэтому расчеты будут проводиться именно на основе этой информации.

Для решения задачи нам нужно знать молярную массу Fe2O3 и молярную массу CO2. Молярная масса Fe2O3 равна 159,69 г/моль, а молярная масса CO2 равна 44,01 г/моль.

Используя данные о молярных массах, мы можем преобразовать заданную массу Fe2O3 (320 г) в количество молей. Для этого, мы делим массу на молярную массу:

моль Fe2O3 = масса Fe2O3 / молярная масса Fe2O3
моль Fe2O3 = 320 г / 159,69 г/моль
моль Fe2O3 ≈ 2 моля

Таким образом, у нас есть 2 моля Fe2O3. Согласно уравнению реакции, 3 молекулы Fe2O3 требуются для восстановления CO2. Чтобы выяснить, сколько молекул CO2 нам потребуется, мы умножаем количество молей Fe2O3 на коэффициент пропорциональности:

количество молекул CO2 = 2 моля Fe2O3 * (3 молекулы CO2 / 3 молекулы Fe2O3)
количество молекул CO2 = 2 молекулы CO2

Теперь нам необходимо преобразовать количество молекул CO2 в объем. Для этого мы используем соотношение, что 1 моль газа занимает 22,4 л:

объем CO2 = количество молекул CO2 * (объем 1 моля CO2 / количество молекул 1 моля CO2)
объем CO2 = 2 молекулы CO2 * (22,4 л / 6,022 * 10^23 молекул)
объем CO2 ≈ 14,93 л

Таким образом, минимальный объем оксида углерода2, необходимый для восстановления 320 г Fe2O3 до магнетита, составляет примерно 14,93 л.