Question

Сколько кг железа можно сжечь в 640 кг кислорода? Сколько литров кислорода потратится при сжигании железа?

Answer 1

Дано:

m(O₂)=640кг.

Vm=22,4м³/кмоль

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

m(Fe)-?  V(O₂)-?

Решение:

1. Определим молярную массу кислорода:

M(O₂)=32кг./кмоль

2. Определим количество вещества кислорода в его 640кг.:

n₁(O₂)=m(O₂)÷M(O₂)

n₁(O₂)=640кг.÷32кг./кмоль=20кмоль

3. 3Fe + 2O₂ = Fe₃O₄

по уравнению реакции:

n(Fe)=3кмоль n(O₂)=2кмоль

по условию задачи:

n₁(Fe)=30кмоль n₁(O₂)=20кмоль

4. Определим молярную массу железа:

M(Fe)=56кг./кмоль

5. Определим массу железа количеством вещества 30кмоль:

m(Fe)=n₁(Fe)xM(Fe)

m(Fe)=30кмольх56кг./кмоль=1680кг.

6. Определим объем кислорода количеством вещества 20кмоль:

V(O₂)=n₁(O₂)xVm

V(O₂)=20кмольх22,4м³/кмоль=448м³

7. Ответ: в 640кг. кислорода можно сжечь 1680кг. железа. Объем кислорода потребуется 448м³.

Answer 2

Для ответа на данный вопрос необходимо учесть химическую реакцию сжигания железа (Fe) в кислороде (O2).

Соотношение между массой железа и кислорода при сжигании можно определить по их молярным массам и коэффициентам стехиометрического уравнения.

1. Молярная масса железа (Fe) составляет примерно 55,845 г/моль.

2. Молярная масса кислорода (O2) составляет примерно 31,9988 г/моль.

3. Рассчитаем количество моль кислорода, содержащееся в 640 кг кислорода:

количество моль = масса / молярная масса количество моль = 640 000 г / 31,9988 г/моль ≈ 20000 моль

4. Согласно стехиометрическому уравнению сжигания железа:

4 Fe + 3 O2 -> 2 Fe2O3

можно установить, что на 4 моль железа требуется 3 моля кислорода.

5. Используя пропорцию, рассчитаем количество моль железа, которое можно сжечь:

количество моль железа = (количество моль кислорода * 4) / 3 количество моль железа = (20000 моль * 4) / 3 ≈ 26,667 моль

6. Рассчитаем массу железа, которое можно сжечь:

масса железа = количество моль железа * молярная масса железа масса железа = 26,667 моль * 55,845 г/моль ≈ 1489,865 г ≈ 1,4899 кг

Таким образом, можно сжечь примерно 1,4899 кг железа в 640 кг кислорода.

Чтобы рассчитать количество литров кислорода, потраченных при сжигании железа, необходимо знать условия (температура и давление), при которых происходит сжигание и конкретные значения плотности кислорода при данных условиях. Без этой информации невозможно провести расчет.