Question

Очень срочно! Дам 55 баллов за задачу! Смесь оксидов железа 2 и 3 массой 14,24г восстановили избытком водорода и получили 4,68г воды. Определите массовые доли оксидов в смеси.

Answer 1

Ответ:

10,11% FeO и 89,89% Fe2O3

Объяснение:

Из х молей FeO (массой 72*х граммов) ---> х молей H2O

Из у молей Fe2O3 (массой 160*у граммов) ---> 3*у молей H2O

Всего из (72*х + 160*у) граммов смеси оксидов получили (х + 3*у) молей воды. Тогда:

х + 3*у = 4,68:18 = 0,26,

72*х + 160*у = 14,24, откуда х = 0,02 моль, у = 0,08 моль.

Тогда массовые доли оксидов в смеси равны:

W(FeO) = 0,02*72/14,24 = 0,1011, или 10,11%

W(Fe2O3) = 0,08*160/14,24 = 0,8989, или 89,89%.

Answer 2

Чтобы решить данную задачу, мы можем использовать метод балансировки уравнений реакций и применить закон сохранения массы.

Давайте обозначим массу оксида железа (II) как $x$ г и массу оксида железа (III) как $y$ г.

Составим уравнение реакции восстановления оксидов железа водородом:

$$Fe_2O_3 + 3H_2 \rightarrow 2Fe + 3H_2O$$

Молярные массы: $M(Fe_2O_3) = 159.69 \, \text{г/моль}$ $M(H_2O) = 18.02 \, \text{г/моль}$

Масса воды, образовавшейся при реакции, составляет 4.68 г. Зная это, мы можем рассчитать количество вещества $n$ воды:

$$n(H_2O) = \frac{{\text{масса}}}{{\text{молярная масса}}} = \frac{{4.68}}{{18.02}} \, \text{моль}$$

Поскольку каждый молекула $Fe_2O_3$ даёт 3 молекулы $H_2O$, мы можем записать:

$$n(Fe_2O_3) = 3n(H_2O) = 3 \times \frac{{4.68}}{{18.02}} \, \text{моль}$$

Масса $Fe_2O_3$ равна:

$$m(Fe_2O_3) = n(Fe_2O_3) \times M(Fe_2O_3) = 3 \times \frac{{4.68}}{{18.02}} \times 159.69 \, \text{г}$$

Аналогично, масса $Fe$ составляет:

$$m(Fe) = n(Fe_2O_3) \times 2 \times M(Fe) = 3 \times \frac{{4.68}}{{18.02}} \times 2 \times 55.85 \, \text{г}$$

Масса $Fe_3O_4$ можно рассчитать, вычитая массу $Fe$ из общей массы оксидов:

$$m(Fe_3O_4) = m(Fe_2O_3) - m(Fe)$$

Наконец, массовые доли оксидов в смеси вычисляются следующим образом:

$$\text{Массовая доля оксида железа (II)} = \frac{{m(Fe)}}{{m(Fe_2O_3) + m(Fe_3O_4)}}$$

$$\text{Массовая доля оксида железа (III)} = \frac{{m(Fe_3O_4)}}{{m(Fe_2O_3) + m(Fe_3O_4)}}$$

Теперь, когда у нас есть все необходимые значения, мы можем решить задачу, подставив числовые значения и произведя вычисления.