Question

Рассчитайте массу (г) оксида железа (III), которую можно восстановить 10,2 л водорода (н.у.) до чистого железа. Вторым продуктом реакции является вода.

Answer 1

Могу предположить, что там не 10,2 л, а 11,2, потому что в этом случае получается более-менее красивое число)

Fe2O3+3H2-->2Fe+3H2O
n(H2)=V(H2)/Vm=11,2л/22,4л/моль=0,5 моль
n(Fe2O3)=n(H2)/3≈0,167 моль
m(Fe2O3)=n*M=0,167моль*160г/моль=26,72 г

Если ошибки нет:
n(H2)=10,2л/22,4л/моль=0,45536 моль
n(Fe2O3)=0,45536моль/3=0,1518 моль
m(Fe2O3)=0,1518моль*160г/моль≈24,29 г

Answer 2

Fe2O3+3H2=3H2O+2Fe
v(H2)=V÷Vm=10.2÷22.4=0.45 моль
n(Fe2O3)=0.45÷3=0.15 моль
m(Fe2O3)=n×M=0.15×160=24 гр

Answer 3

Для решения данной задачи, необходимо знать уравнение реакции между оксидом железа (III) и водородом. Уравнение реакции можно записать следующим образом:

Fe2O3 + 3H2 -> 2Fe + 3H2O

Из уравнения видно, что для восстановления одной молекулы оксида железа (III) требуется 3 молекулы водорода. Таким образом, на каждые 3 молекулы водорода восстанавливается 1 молекула оксида железа (III).

Для решения задачи, сначала необходимо определить количество молекул водорода, которое содержится в 10,2 л водорода (н.у.). Для этого воспользуемся уравнением состояния идеального газа:

PV = nRT

где P - давление газа, V - его объем, n - количество молекул газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа.

При нормальных условиях (н.у.), давление газа равно 1 атмосфере, температура равна 273 К, а универсальная газовая постоянная R равна 0,0821 л*атм/моль*К.

Таким образом, подставляя известные значения в уравнение, получаем:

1 * 10,2 = n * 0,0821 * 273

10,2 = n * 22,414

n = 10,2 / 22,414 ≈ 0,455 моль

Таким образом, в 10,2 л водорода (н.у.) содержится примерно 0,455 моль водорода.

Теперь, зная, что на каждые 3 молекулы водорода восстанавливается 1 молекула оксида железа (III), мы можем рассчитать количество молекул оксида железа (III), которое будет восстановлено:

0,455 моль водорода * (1 моль оксида железа (III) / 3 моль водорода) = 0,1517 моль оксида железа (III)

Наконец, чтобы рассчитать массу оксида железа (III), воспользуемся молярной массой Fe2O3, которая равна 159,69 г/моль:

0,1517 моль * 159,69 г/моль ≈ 24,23 г

Таким образом, масса оксида железа (III), которую можно восстановить до чистого железа с помощью 10,2 л водорода (н.у.), составляет примерно 24,23 г.