Question

В результате полного восстановления оксида железа(III) углеродом была получена смесь угарного и углекислого газов количеством 1,1 моль и массой 43,6 г. Рассчитайте массу (г) образовавшегося при этом железа.

Answer 1

Ответ: 70,9 г

Дано:

n(cм.) = 1,1 моль

m(cм.) = 43,6 г

m(Fe)-?

Объяснение:

Примем к-во СО2 за х моль, а n(CO) = (1,1-х) моль

М(СО2) = 44 г/моль

М(СО)= 28 г/моль

44х + 28(1,1-х) = 43,6

х = n(CO2) = 0.8 моль

у = n(CO) = 1,1 - 0,8 = 0,3 моль

M(Fe) = 56 г/моль

Составляем УХР

                          х' г       0,8 моль

2Fe2O3 + 3C = 4Fe + 3CO2

                         224 г    3 моль

х' = m'(Fe) = 224*0,8/3 = 59,7 г

                         х" г    0,3 моль

Fe2O3 + 3C = 2Fe + 3CO

                        112 г   3 моль

х"=m"(Fe) = 112*0,3/3 = 11,2 г

m(Fe) = 59.7 г + 11,2 г = 70,9 г

Ответ: 70,9 г

Answer 2

Для решения этой задачи сначала найдем количество железа (Fe), которое было в исходном оксиде железа (III) и затем вычислим его массу.

1. Сначала найдем количество молей угарного (CO) и углекислого (CO2) газов в смеси.

Из условия известно, что общее количество газов составляет 1,1 моль.

Пусть x - количество молей угарного газа (CO), тогда (1,1 - x) молей - количество молей углекислого газа (CO2).

2. Теперь найдем массу угарного и углекислого газов в смеси:

Масса CO = x * молярная масса CO Масса CO2 = (1,1 - x) * молярная масса CO2

Молярные массы:

• CO (угарный газ) = 12,01 г/моль + 16,00 г/моль = 28,01 г/моль
• CO2 (углекислый газ) = 12,01 г/моль + 2 * 16,00 г/моль = 44,01 г/моль

3. Из условия известно, что масса угарного и углекислого газов в смеси составляет 43,6 г.

Поэтому у нас есть уравнение:

Масса CO + Масса CO2 = 43,6 г

(x * 28,01 г/моль) + ((1,1 - x) * 44,01 г/моль) = 43,6 г

4. Теперь решим это уравнение для x (количество молей угарного газа):

28,01x + 48,51 - 44,01x = 43,6

-16,00x = -4,91

x = 4,91 / 16,00 x ≈ 0,307 моль

Теперь мы знаем, что в смеси было примерно 0,307 моль угарного газа (CO) и 0,793 моль углекислого газа (CO2).

5. Теперь найдем массу железа (Fe), которое присутствовало в оксиде железа(III). Оксид железа(III) имеет формулу Fe2O3, и в нем железо соответствует массовой доле около 70,9%.

Масса Fe в оксиде = 0,709 * масса оксида железа

Теперь мы можем найти массу Fe:

Масса Fe = 0,709 * масса оксида железа

6. Теперь рассчитаем массу Fe:

Масса Fe = 0,709 * масса оксида железа

Масса CO (угарного газа) = x * молярная масса CO Масса CO2 (углекислого газа) = (1,1 - x) * молярная масса CO2

Масса CO = 0,307 моль * 28,01 г/моль = 8,60 г Масса CO2 = 0,793 моль * 44,01 г/моль = 34,94 г

Теперь у нас есть масса CO и масса CO2, которые образовались при восстановлении оксида железа(III).

7. Найдем массу оксида железа(III), которая была восстановлена:

Масса оксида железа(III) = Масса CO + Масса CO2

Масса оксида железа(III) = 8,60 г + 34,94 г = 43,54 г

8. Теперь рассчитаем массу железа (Fe):

Масса Fe = 0,709 * масса оксида железа Масса Fe = 0,709 * 43,54 г ≈ 30,85 г

Итак, масса образовавшегося железа при полном восстановлении оксида железа(III) углеродом составляет примерно 30,85 г.