Question

при длительном нагревании без доступа воздуха оксида железа(3) массой 48 гр превращается в железную окалину массой 46,4 гр. учащийся проводил аналитический опыт, но нагревание длилось недолго, и при разложении 30 гр оксида железа(3) выделилось 0,4 гр газа. сколько процентов исходного вещества разложилось?

Answer 1

Объяснение:

я думаю так, потому что логично предположить, что разлагатся будут пропорционально

Answer 2

Для решения этой задачи давайте определим химическое уравнение реакции разложения оксида железа(III) (Fe2O3) на железо (Fe) и кислород (O2):

\[4 \text{Fe}_2\text{O}_3 \rightarrow 8\text{Fe} + 3\text{O}_2\]

Исходя из уравнения, видим, что для полного разложения 4 молекул \( \text{Fe}_2\text{O}_3 \) требуется выделение 3 молекул \( O_2 \).

Теперь, рассмотрим данные из эксперимента:

1. Масса исходного вещества \( \text{Fe}_2\text{O}_3 \): 48 г 2. Масса полученной железной окалины \( \text{Fe} \): 46,4 г 3. Масса выделившегося газа \( O_2 \): 0,4 г

Сначала найдем количество молекул \( \text{Fe}_2\text{O}_3 \) в исходном веществе:

\[ \text{Молекулы } \text{Fe}_2\text{O}_3 = \frac{\text{Масса } \text{Fe}_2\text{O}_3}{\text{Молярная масса } \text{Fe}_2\text{O}_3} \]

Молярная масса \( \text{Fe}_2\text{O}_3 \) вычисляется по сумме масс атомов:

\[ \text{Молярная масса } \text{Fe}_2\text{O}_3 = 2 \times \text{Масса атома Fe} + 3 \times \text{Масса атома O} \]

Теперь найдем количество молекул \( O_2 \), которые могли бы выделиться, если бы весь \( \text{Fe}_2\text{O}_3 \) разложился полностью:

\[ \text{Молекулы } O_2 = \frac{\text{Масса } O_2}{\text{Молярная масса } O_2} \]

Сравнив количество молекул \( O_2 \) с тем, которое требуется согласно химическому уравнению, найдем, сколько процентов \( \text{Fe}_2\text{O}_3 \) разложилось:

\[ \text{Процент разложенного } \text{Fe}_2\text{O}_3 = \frac{\text{Молекулы } O_2}{\text{Молекулы } O_2 \text{ по уравнению}} \times 100 \]

Теперь проведем все вычисления. Помним, что массы атомов берем из периодической таблицы.

1. Масса атома Fe ≈ 55.85 г/моль 2. Масса атома O ≈ 16 г/моль

Вычислим молярную массу \( \text{Fe}_2\text{O}_3 \):

\[ \text{Молярная масса } \text{Fe}_2\text{O}_3 = 2 \times 55.85 + 3 \times 16 \approx 159.7 \, \text{г/моль} \]

Теперь найдем количество молекул \( \text{Fe}_2\text{O}_3 \) в исходном веществе:

\[ \text{Молекулы } \text{Fe}_2\text{O}_3 = \frac{48}{159.7} \approx 0.3008 \, \text{моль} \]

Теперь вычислим количество молекул \( O_2 \), которые могли бы выделиться:

\[ \text{Молекулы } O_2 = \frac{0.4}{32} \approx 0.0125 \, \text{моль} \]

Теперь сравним с тем, которое требуется по химическому уравнению:

\[ \text{Молекулы } O_2 \text{ по уравнению} = \frac{0.3008}{4} \times 3 \approx 0.2256 \, \text{моль} \]

Теперь найдем процент разложенного \( \text{Fe}_2\text{O}_3 \):

\[ \text{Процент разложенного } \text{Fe}_2\text{O}_3 = \frac{0.0125}{0.2256} \times 100 \approx 5.54\% \]

Таким образом, примерно 5.54% исходного вещества \( \text{Fe}_2\text{O}_3 \) разложилось при проведении опыта.