Question

Какой объем водорода потребуется для восстановления 240г оксида железа (|||)

Answer 1

Дано:

m(Fe₂O₃)=240г.

Vm=22,4л./моль

-----------------------

V(H₂)-?

1. Находим молярную массу оксида железа(lll):

M(Fe₂O₃)=56х2+16х3=160 г./моль

2.Находим количество вещества оксида железа(lll) в 240г.:

n₁(Fe₂O₃)=m(Fe₂O₃)÷M(Fe₂O₃)

n₁(Fe₂O₃)=240г.÷160г./моль=1,5моль

3. Fe₂O₃+3H₂=2Fe+3H₂O

по уравнению реакции:

n(Fe₂O₃)=1моль n(H₂)=3моль

по условию задачи:

n₁(Fe₂O₃)=1,5моль n₁(H₂)=4,5моль

4. Находим объем водорода количеством вещества 4,5моль:

V(H₂)=n₁(H₂)xVm

V(H₂)=4,5мольх22,4л./моль=100,8л.

5. Ответ: для восстановления железа из оксида железа(lll) потребуется 100,8л. водорода.

Answer 2

Для расчета объема водорода, необходимого для восстановления 240 г оксида железа (III) (Fe2O3), мы можем использовать уравнение реакции восстановления:

2Fe2O3 + 3H2 -> 4Fe + 3H2O

Из этого уравнения видно, что для каждых 2 моль оксида железа (III) требуется 3 моля водорода.

1 моль Fe2O3 молекулярной массой приближенно равна 159,69 г, а 1 моль H2 молекулярной массой приближенно равна 2 г.

Таким образом, молярная масса Fe2O3 составляет:

2 * 55,85 (масса Fe) + 3 * 16 (масса O) = 111,7 г/моль.

Теперь мы можем найти количество молей Fe2O3 в 240 г:

240 г / 111,7 г/моль ≈ 2,15 моль Fe2O3.

Так как для каждых 2 моль Fe2O3 требуется 3 моля H2, то для 2,15 моль Fe2O3 потребуется:

2,15 моль Fe2O3 * (3 моль H2 / 2 моль Fe2O3) ≈ 3,225 моль H2.

Теперь мы можем использовать закон Авогадро, чтобы найти объем водорода при стандартных условиях (0 градусов Цельсия и 1 атмосферное давление):

1 моль газа при стандартных условиях занимает примерно 22,4 литра. Таким образом:

3,225 моль H2 * 22,4 литра/моль ≈ 72,24 литра H2.

Итак, для восстановления 240 г оксида железа (III) потребуется примерно 72,24 литра водорода при стандартных условиях.