Question

Сколько литров водорода потребуется, чтобы получить в реакции замещения 50г железа из оксида железа (III)?​

Answer 1

Ответ:

Дано:                  Решение:

m(Fe) = 50 г         6H2O + 4Fe = 2Fe2O3 + 6H2

Найти:                 M(4Fe) = 224 г/моль

V(H2) - ?                  M(6H2) = 12 г/моль

                             m(H2) = 50*12/224 = 3 г

                             V(H2) = 3*22,4/2 = 33,6 л

Объяснение:

Answer 2

Для решения этой задачи нам нужно знать химическое уравнение реакции замещения железа из оксида железа (III). Это уравнение выглядит следующим образом:

Fe2O3 + 3H2 → 2Fe + 3H2O

Из этого уравнения видно, что каждый моль Fe2O3 реагирует с 3 молями водорода (H2). Молярная масса Fe2O3 составляет примерно 159,7 г/моль, поэтому 50 г Fe2O3 содержат:

моль Fe2O3 = масса Fe2O3 / молярная масса Fe2O3 моль Fe2O3 = 50 г / 159,7 г/моль ≈ 0,313 моль Fe2O3

Согласно коэффициенту в уравнении, каждый моль Fe2O3 требует 3 моль водорода (H2). Таким образом, для реакции 0,313 моль Fe2O3 потребуется:

моль H2 = 0,313 моль Fe2O3 × 3 моль H2/моль Fe2O3 ≈ 0,939 моль H2

Теперь мы знаем количество молей водорода (H2), необходимых для реакции. Чтобы перевести это в количество литров, используем закон идеальных газов, который утверждает, что 1 моль любого газа при стандартных условиях (0°С и 1 атмосферном давлении) занимает приближенно 22,4 литра. Таким образом, для 0,939 моль H2 потребуется:

объем H2 = 0,939 моль H2 × 22,4 л/моль ≈ 21,04 литра H2

Итак, для получения 50 г железа из оксида железа (III) в реакции замещения потребуется примерно 21,04 литра водорода.