Question

Вычислить массу железа, которую удалось восстановить, используя 200 грамм руды (Fe2O3) и 20 литров водорода (H2): Fe2O3 + C = Fe + CO2 .

Answer 1

2Fe2O3+3C→4 Fe + 3CO2 
200/(160*2)=0.625
0.625*(56*4)=140 гр железа

Answer 2

Для решения этой задачи нам нужно сначала выяснить, сколько моль железа можно получить из 200 граммов руды. Для этого нужно поделить массу руды на ее молярную массу:

Молярная масса Fe2O3 = 2 x молярная масса Fe + 3 x молярная масса O = 2 x 55.845 + 3 x 15.999 = 159.69 г/моль

Таким образом, в 200 граммах Fe2O3 содержится 200 / 159.69 = 1.252 моль Fe2O3.

Затем мы можем использовать уравнение реакции, чтобы выяснить, сколько моль железа можно получить из этого количества Fe2O3 и водорода:

Fe2O3 + 3H2 = 2Fe + 3H2O

Мы видим, что для получения 2 моль железа требуется 1 моль Fe2O3 и 3 моля водорода. Поскольку у нас есть 1.252 моль Fe2O3 и 20 литров водорода, мы можем использовать соотношение между количеством водорода и молями водорода, чтобы выяснить, сколько моль водорода у нас есть:

20 л = 20,000 мл n(H2) = V(H2) * P / (R * T) = (20,000/24.45) * (1/101.3) / (8.314 * (273 + 25)) = 0.834 моль H2

Мы видим, что у нас достаточно водорода для реакции, поскольку требуется только 1.252 / 3 = 0.417 моль водорода. Это означает, что вся руда должна реагировать, и мы получим 0.626 моль железа.

Наконец, мы можем вычислить массу железа, используя его молярную массу:

Молярная масса Fe = 55.845 г/моль

Масса железа = 0.626 моль x 55.845 г/моль = 34.98 грамма железа

Таким образом, удалось восстановить 34.98 грамма железа.