Question

Определите объём водорода (н.у) , который потребуется для взаимодействия с 40 г. оксида железа (|||)

Answer 1

Определение количества моль оксида железа (III):

Молярная масса Fe2O3 = 159.69 г/моль

Количество молей Fe2O3 = масса / молярная масса = 40 г / 159.69 г/моль = 0.2506 моль

Соотношение между количеством молей водорода и оксида железа (III):

Fe2O3 + 3 H2 → 2 Fe + 3 H2O

1 моль Fe2O3 требует 3 моль H2

0.2506 моль Fe2O3 требует 0.2506 моль Fe2O3 × 3 моль H2/1 моль Fe2O3 = 0.7518 моль H2

Определение объёма водорода (н.у):

1 моль любого газа при нормальных условиях (н.у) занимает объём 22.4 литра

0.7518 моль H2 занимают 0.7518 моль H2 × 22.4 л/моль = 16.85 л H2 (н.у)

Таким образом, для взаимодействия с 40 г. оксида железа (III) потребуется 16.85 литра водорода (н.у).

Answer 2

Для определения объема водорода (нормальных условиях) необходимого для взаимодействия с 40 г оксида железа (|||) (Fe2O3), нам нужно знать химическое уравнение реакции между водородом и оксидом железа.

Уравнение реакции между водородом и оксидом железа выглядит следующим образом:

Fe2O3 + 3H2 -> 2Fe + 3H2O

Из уравнения видно, что на одну молекулу Fe2O3 требуется 3 молекулы водорода (H2). Молярная масса Fe2O3 составляет примерно 159,7 г/моль, а молярная масса H2 равна примерно 2 г/моль.

Чтобы найти количество молей Fe2O3 в 40 г, мы делим массу на молярную массу:

Моль Fe2O3 = масса Fe2O3 / молярная масса Fe2O3 = 40 г / 159,7 г/моль

Затем, с учетом стехиометрии реакции, можно вычислить количество молей H2:

Моль H2 = 3 x Моль Fe2O3

Наконец, для определения объема H2 (нормальных условиях) мы используем соотношение 1 моль газа занимает 22,4 литра при нормальных условиях (0°C и 1 атм):

Объем H2 = Моль H2 x 22,4 л/моль

Выполним расчет:

Моль Fe2O3 = 40 г / 159,7 г/моль ≈ 0,25 моль

Моль H2 = 3 x 0,25 моль = 0,75 моль

Объем H2 = 0,75 моль x 22,4 л/моль ≈ 16,8 литра

Таким образом, для взаимодействия с 40 г оксида железа (|||) потребуется примерно 16,8 литра водорода (нормальных условиях).