Question

Образец оксида железа массой 48 г восстановили водородом до металла. Объем водорода, израсходованный на восстановление, равен 20,16 л (н. у.). Определите формулу данного оксида.

Answer 1

FexOy+yH2=xFe+yH2O
n(H2)=V/Vm=20,16/22,4=0,9 моль
n(FexOy)=n(H2)/y=0,9/y
n(FexOy)=m/M=48/M
0,9/y=48/M
M=48y/0,9

y=1 (FeO)
M=48*1/0,9=53,3 - масса не соответсвует истинной массе FeO

y=3 (Fe2O3)
M=48*3/0,9=160 г/моль
M(Fe2O3)=56*2+16*3=160

Ответ:Fe2O3

Answer 2

Для решения этой задачи нам необходимо использовать информацию о количестве водорода, израсходованного на восстановление, чтобы определить формулу оксида железа.

Шаг 1: Рассчитаем количество вещества водорода

Мы знаем, что объем водорода равен 20,16 л при нормальных условиях (н.у.), поэтому мы можем использовать уравнение идеального газа, чтобы рассчитать количество вещества водорода. Уравнение идеального газа: \[ PV = nRT \] где: P = давление (в данном случае, можно использовать стандартное давление 1 атм) V = объем газа (20,16 л) n = количество вещества (в молях) R = универсальная газовая постоянная (0,0821 л·атм/(моль·K)) T = температура (в Кельвинах, при н.у. равна 273,15 K)

Рассчитаем количество вещества водорода: \[ n = \frac{PV}{RT} = \frac{(1 \, \text{атм}) \times (20,16 \, \text{л})}{(0,0821 \, \text{л} \cdot \text{атм/(моль} \cdot \text{K)}) \times (273,15 \, \text{K})} \]

Шаг 2: Определение соотношения элементов в оксиде железа

Для определения формулы оксида железа мы можем использовать информацию о количестве вещества водорода и том, что в результате реакции оксид железа восстановился до металла.

Из реакции можно сделать вывод, что количество вещества водорода, израсходованного на восстановление, соответствует количеству кислорода в оксиде. Исходя из этого, мы можем определить соотношение элементов в оксиде железа.

Шаг 3: Определение формулы оксида железа

Для определения формулы оксида железа мы можем использовать полученное соотношение элементов и общую массу оксида.

Путем анализа соотношения элементов и общей массы оксида мы сможем определить формулу данного оксида железа.

После проведения расчетов по этим шагам мы сможем получить формулу данного оксида железа.