Question

пропуская водород над нагретым Fe2O3 можно получить железо. Вычислите массу железа, если израсходовали 2 моля водорода. Выход продукта составляет 95% от теоритически возможного

Answer 1

Дано:

n₁(H₂)=2моль

ω%(выхода железа)=95%

---------------------------------------------

m(Fe)-?

Решение:

1.

2Fe₂O₃+3H₂=4Fe+3H₂O

по уравнению реакции:

n(H₂)=3моль  n(Fe)=4моль

по условию задачи:

n₁(H₂)=2моль  n₁(Fe)=2,7моль

2. Определим теоретический выход железа количеством вещества 2,7моль:

M(Fe)=56г./моль

m(Fe)=n₁(Fe)xM(Fe)=2,7мольх56г.моль=151,2г.

3. Определим практический выход железа:

m(Fe)=ω%(выхода Fe) х m(Fe)÷100%

m(Fe)=95%х151,2г÷100%=143,64г.

4. Ответ: получили железо массой 143,64г.

Answer 2

Уравнение реакции между водородом и оксидом железа (III):

Fe2O3 + 3H2 -> 2Fe + 3H2O

Из уравнения видно, что на каждые 3 моля водорода требуется 1 моль Fe2O3 для полного превращения его в железо. Таким образом, 2 моля водорода потребуются для превращения в железо 2/3 моля Fe2O3:

Fe2O3 + 2/3(3H2) -> 2Fe + 2H2O

Теоретически возможный выход продукта составит 2/3 от выхода продукта при полном превращении 3 молей водорода. Так как выход продукта составляет 95%, то выход продукта при превращении 2 молей водорода составит:

0.95 * (2/3 * 2 * 55.85 г/моль Fe) = 74.93 г

Здесь использована молярная масса железа, равная 55.85 г/моль. Таким образом, масса железа, полученного при превращении 2 молей водорода, составит около 74.93 г.