Question

Какой объем водорода потребуется для взаимодействия с оксидом железа(III) массой 100г, содержащего 25% примесей? Какая масса воды при этом образуется?

Answer 1

Находим массу чистого оксида железа 3
m=(100%-25%)×100г.=75г.
находим количество вещества оксида железа 3
n=75г./160г/моль=0.46875моль
Fe2O3 + 3H2-> 2Fe +3H2O
находим количество вещества водорода
n(H2)=3×n(Fe2O3)=1.40625
находим обьем водорода
V=1.40625моль×22.4л/моль=31.5л
находим количество вещества и массу воды
n=3×n(Fe2O3)=1.40625моль
m=1.40625×18г/моль=25.3125г.

Answer 2

Для решения этой задачи нам необходимо вычислить количество молей оксида железа(III) и определить его стехиометрическое соотношение с водородом. Затем мы сможем использовать это соотношение, чтобы вычислить количество молей водорода и массу образующейся воды.

1. Вычислим количество молей оксида железа(III): Масса оксида железа(III) = 100 г - (100 г × 0.25) = 75 г (масса чистого оксида железа(III)) Молярная масса Fe2O3 = 2 × (молярная масса Fe) + 3 × (молярная масса O) = 2 × 55.85 г/моль + 3 × 16.00 г/моль = 159.69 г/моль Количество молей Fe2O3 = масса Fe2O3 / молярная масса Fe2O3 = 75 г / 159.69 г/моль ≈ 0.469 моль

2. Установим стехиометрическое соотношение между Fe2O3 и H2: Согласно уравнению реакции: Fe2O3 + 3H2 → 2Fe + 3H2O Одна моль Fe2O3 реагирует с 3 молями H2 и образует 3 моля H2O.

3. Вычислим количество молей водорода: Количество молей H2 = 0.469 моль Fe2O3 × (3 моль H2 / 1 моль Fe2O3) ≈ 1.407 моль

4. Вычислим массу образующейся воды: Молярная масса H2O = 2 × (молярная масса H) + (молярная масса O) = 2 × 1.008 г/моль + 16.00 г/моль = 18.02 г/моль Масса H2O = количество молей H2O × молярная масса H2O = 1.407 моль × 18.02 г/моль ≈ 25.37 г

Таким образом, для взаимодействия с оксидом железа(III) массой 100 г, содержащего 25% примесей, потребуется около 1.407 моль водорода, а образующаяся масса воды составит около 25.37 г.