Question

Определите объем водорода (н. у), который потребуется для замещения всего железа из 37 г образца оксида железа (III), содержащего 15 % примесей.

Answer 1

Fe2O3+3H2=2Fe↓+3H2O
m(чистого Fe2O3)=m*w (чистого оксида)=37*(1-0,15) = 31,45 г
n(чистого Fe2O3)=m/M=31.45/(56*2+48)=0.1966 моль
n(H2)=n(чистого Fe2O3)*3=0.1966*3=0.59 моль (по коэффициентам в уравнении реакции)
Тогда: V(H2)=n*Vm=0.59*22.4=13.2 л

Ответ:  V(H2)=13.2 л

Answer 2

Для определения объема водорода (нормальных условиях) необходимого для восстановления всего железа из образца оксида железа (III), содержащего 15% примесей, мы можем использовать химический расчет на основе уравнения реакции восстановления:

Fe2O3 + 3H2 -> 2Fe + 3H2O

Из уравнения видно, что для каждого молька оксида железа (III) потребуется 3 молька водорода для восстановления. Теперь мы можем приступить к расчетам:

1. Рассчитаем мольную массу Fe2O3 (оксида железа (III)): Масса атома железа (Fe) = 55.85 г/моль Масса атома кислорода (O) = 16.00 г/моль Мольная масса Fe2O3 = 2(55.85 г/моль) + 3(16.00 г/моль) = 159.70 г/моль

2. Теперь вычислим количество молекул Fe2O3 в образце: Масса образца Fe2O3 = 37 г (это общая масса образца) Количество молекул Fe2O3 = Масса образца / Мольная масса Fe2O3 = 37 г / 159.70 г/моль ≈ 0.232 моль Fe2O3

3. Теперь, учитывая, что каждый моль Fe2O3 требует 3 моль водорода для восстановления, найдем количество молекул водорода (нормальных условиях), необходимое для восстановления всего Fe2O3: Количество молекул H2 = 0.232 моль Fe2O3 * 3 моль H2/моль Fe2O3 = 0.696 моль H2

4. Теперь преобразуем количество молекул H2 в объем водорода (нормальных условиях) с использованием стандартного молярного объема газов (22.4 л/моль): Объем водорода (нормальных условиях) = Количество молекул H2 * 22.4 л/моль = 0.696 моль * 22.4 л/моль ≈ 15.65 л

Таким образом, для замещения всего железа из 37 г образца оксида железа (III), содержащего 15% примесей, потребуется примерно 15.65 л водорода (нормальных условиях).