Question

На реакцию с 46,4 г оксида железа было затрачено 22,4 г СО. В результате реакции было получено железо. Определите молярную массу исходного оксида железа

Answer 1

Fe+O=FeO
Mr(FeO)=56+16=72

Answer 2

Давайте начнем с написания уравнения химической реакции между оксидом железа (Fe₂O₃) и угарным газом (CO), которая приводит к образованию железа (Fe) и диоксида углерода (CO₂):

\[ Fe_2O_3 + 3CO \rightarrow 2Fe + 3CO_2 \]

Из условия задачи известно, что затрачено 22,4 г CO и образовано железо массой 46,4 г. Теперь мы можем использовать эти данные для расчета молекулярной массы оксида железа (Fe₂O₃).

Масса образовавшегося железа (Fe) равна 46,4 г. Молярная масса железа (Fe) примерно равна 55,85 г/моль.

\[ \text{Масса } Fe = 46,4 \, \text{г} \] \[ \text{Молярная масса } Fe = 55,85 \, \text{г/моль} \]

Теперь найдем количество молей железа:

\[ \text{Количество молей } Fe = \frac{\text{Масса } Fe}{\text{Молярная масса } Fe} \]

\[ \text{Количество молей } Fe = \frac{46,4 \, \text{г}}{55,85 \, \text{г/моль}} \]

\[ \text{Количество молей } Fe \approx 0,829 \, \text{моль} \]

Из уравнения реакции видно, что каждые 2 моля железа соответствуют 1 молекуле \(Fe_2O_3\). Таким образом, количество молей \(Fe_2O_3\) равно половине количества молей железа:

\[ \text{Количество молей } Fe_2O_3 = \frac{1}{2} \times \text{Количество молей } Fe \]

\[ \text{Количество молей } Fe_2O_3 = \frac{1}{2} \times 0,829 \, \text{моль} \]

\[ \text{Количество молей } Fe_2O_3 \approx 0,415 \, \text{моль} \]

Теперь мы можем найти массу \(Fe_2O_3\):

\[ \text{Масса } Fe_2O_3 = \text{Количество молей } Fe_2O_3 \times \text{Молярная масса } Fe_2O_3 \]

У молярной массы \(Fe_2O_3\) теоретически должно быть два атома железа и три атома кислорода.

\[ \text{Молярная масса } Fe_2O_3 = (2 \times \text{Молярная масса } Fe) + (3 \times \text{Молярная масса } O) \]

\[ \text{Молярная масса } O = 16,00 \, \text{г/моль} \]

\[ \text{Молярная масса } Fe_2O_3 = (2 \times 55,85) + (3 \times 16,00) \, \text{г/моль} \]

\[ \text{Молярная масса } Fe_2O_3 = 111,70 + 48,00 \, \text{г/моль} \]

\[ \text{Молярная масса } Fe_2O_3 = 159,70 \, \text{г/моль} \]

Теперь можем найти массу \(Fe_2O_3\):

\[ \text{Масса } Fe_2O_3 = 0,415 \, \text{моль} \times 159,70 \, \text{г/моль} \]

\[ \text{Масса } Fe_2O_3 \approx 66,20 \, \text{г} \]

Таким образом, молярная масса исходного оксида железа (\(Fe_2O_3\)) примерно равна 66,20 г/моль.