Какая масса смеси оксидов железа может быть полностью восстановлена водородом, выделившимся при реакции 45,5 г цинка

Тема урока: Расчет массы смеси оксидов железа

Разъяснение: Чтобы решить эту задачу, нам необходимо использовать концепцию молярной массы элементов и законы сохранения массы в химических реакциях. Давайте разобьем решение на несколько шагов:

1. Предположим, что масса смеси оксидов железа равна "х" граммам. Мы хотим найти эту массу.
2. Рассчитаем количество вещества водорода, выделившегося при реакции цинка с соляной кислотой. Для этого используем формулу: количество вещества = масса / молярная масса.
- Молярная масса водорода (H₂) составляет 2 г/моль.
- Масса выделившегося водорода равна массе цинка, который участвовал в реакции. В нашем случае это 45,5 г.
- Имея массу и молярную массу, мы можем найти количество вещества выделившегося водорода.
3. Используя закон сохранения массы, мы знаем, что масса кислорода, необходимая для полного восстановления смеси оксидов железа, должна быть равна массе цинка.
4. Рассчитаем массу кислорода, используя процентное содержание кислорода в смеси оксидов железа. Мы знаем, что содержание кислорода составляет 25% по массе. Поэтому масса кислорода будет равна 25% от массы смеси оксидов железа.

Собирая все эти данные, мы можем составить уравнение и решить его, чтобы найти массу смеси оксидов железа.

Дополнительный материал: Пусть масса смеси оксидов железа равна 60 г. Найдите массу водорода, выделившегося при реакции цинка с соляной кислотой и массу кислорода в этой смеси.

Совет: Чтобы лучше понять данную тему, важно иметь хорошее представление о молярных массах элементов и уметь использовать законы сохранения массы. Также рекомендуется провести дополнительные практические упражнения, чтобы закрепить полученные знания.

Задание для закрепления: Пусть масса цинка, участвующего в реакции с соляной кислотой, составляет 30 г. Найдите массу смеси оксидов железа, которая может быть полностью восстановлена водородом при этой реакции. Используйте информацию, что содержание кислорода в смеси оксидов железа составляет 30%.

Содержание вопроса: Расчет массы смеси оксидов железа

Инструкция: Данная задача представляет собой расчет массы смеси оксидов железа, которая может быть полностью восстановлена водородом. Для решения этой задачи необходимо воспользоваться законом сохранения массы и химическими реакциями.

Давайте разберемся по шагам:

1. Прежде всего, необходимо определить реакцию, проходящую между оксидами железа и водородом:
Fe₂O₃ + 3H₂ → 2Fe + 3H₂O

2. Из реакции видно, что 1 моль Fe₂O₃ взаимодействует с 3 молями H₂. Поэтому, для начала, найдем количество молей H₂:
n(H₂) = m(HCl) / M(HCl)

Где m(HCl) - масса соляной кислоты, которая характеризуется в задаче (3650 г),
M(HCl) - молярная масса соляной кислоты (36,5 г/моль).

n(H₂) = 3650 г / 36,5 г/моль

3. Теперь найдем количество молей Fe₂O₃, используя коэффициенты перед соответствующими веществами в уравнении реакции:
n(Fe₂O₃) = n(H₂) / 3

4. Найдем массу Fe₂O₃, используя молярную массу Fe₂O₃ (160г/моль):
m(Fe₂O₃) = n(Fe₂O₃) * M(Fe₂O₃)

Где M(Fe₂O₃) - молярная масса Fe₂O₃ (160г/моль).

m(Fe₂O₃) = n(Fe₂O₃) * 160 г/моль

5. Таким же образом, найдем массу Fe, зная, что 1 моль Fe образуется из 1 моля H₂:
m(Fe) = n(H₂) * M(Fe)

Где M(Fe) - молярная масса Fe (56 г/моль).

m(Fe) = n(H₂) * 56 г/моль

6. Наконец, найдем массу смеси оксидов железа, которая может быть полностью восстановлена:
m(смесь) = m(Fe₂O₃) + m(Fe)

Например:
Если в данной задаче заданы конкретные значения для массы соляной кислоты и массы цинка, то можно подставить их в формулы и рассчитать массу смеси оксидов железа.

Совет: Для лучшего понимания задачи и ее решения, рекомендуется изучить химические реакции, закон сохранения массы и методику расчета молей и массы реагентов.

Задание: Предположим, что в реакции взаимодействуют 50 г Fe₂O₃ и 10 г H₂. Какая масса Fe образуется при полной восстановлении Fe₂O₃?