Какова масса смеси оксидов железа, которую может полностью восстановить водород, выделившийся при реакции 45,5 г цинка

Предмет вопроса: Масса смеси оксидов железа и расчет восстановления водородом

Пояснение: Для решения этой задачи, нам нужно учесть реакции восстановления оксидов железа водородом. Реакция между водородом и оксидами железа приводит к образованию воды и железа. Мы можем использовать соотношение между количеством водорода и железа, чтобы найти массу смеси оксидов железа.

Сначала, мы должны рассчитать количество водорода, выделившегося при реакции цинка с соляной кислотой. Для этого нам нужно найти количество цинка, использованного в реакции, и преобразовать его в количество водорода, используя соответствующие коэффициенты реакции.

Мы уже знаем массу цинка (45,5 г) и массу соляной кислоты (3650 г), а также процентное содержание кислорода в оксидах (25%). Мы можем использовать эти данные, чтобы рассчитать массу оксидов железа.

Затем, мы можем использовать соотношение между водородом и железом в реакции, чтобы получить массу смеси оксидов железа, которую может полностью восстановить реагент. Это позволит нам найти искомый ответ.

Демонстрация:
Масса цинка, использованного в реакции: 45,5 г
Масса 3% соляной кислоты: 3650 г
Массовая доля кислорода в оксидах: 25%

Совет: Для успешного решения этой задачи, убедитесь, что вы знакомы с химическими реакциями восстановления и умеете применять соотношения между веществами. Также обратите внимание на правильную конверсию единиц измерения, если это необходимо.

Проверочное упражнение: Какова будет масса смеси оксидов железа, если в реакции было использовано 60 г цинка и 2000 г 5% соляной кислоты, а массовая доля кислорода в оксидах составляет 30%? (Ответ округлите до ближайшей десятой грамма)

Тема урока: Расчет массы смеси оксидов железа

Пояснение: Для решения данной задачи необходимо сначала вычислить количество выделившегося водорода при реакции цинка с соляной кислотой, затем определить количество оксидов железа, которое может полностью восстановить водород.

Шаг 1: Расчет количества выделившегося водорода
Для начала найдем количество моль цинка (Zn), используя молярную массу цинка (A(Zn) = 65,38 г/моль) и массу цинка (m(Zn) = 45,5 г):
n(Zn) = m(Zn) / A(Zn)
n(Zn) = 45,5 г / 65,38 г/моль = 0,696 моль

Уравнение реакции между цинком и соляной кислотой: Zn + 2HCl -> ZnCl2 + H2
В соответствии с уравнением, соотношение между цинком и выделившимся водородом равно 1:1. Таким образом, количество молей выделившегося водорода также равно 0,696 моль.

Шаг 2: Расчет количества оксидов железа
Поскольку водород полностью восстанавливает оксиды железа, соотношение между молью водорода и молью оксидов железа также равно 1:1. Следовательно, количество молей оксидов железа (Fe) также равно 0,696 моль.

Для определения массы смеси оксидов железа необходимо узнать массу одного моля оксидов железа (A(Fe)).
Для рассчета мольной массы обратимся к таблице мольных масс элементов:
A(Fe) = 55,85 г/моль (молярная масса железа)

Теперь можно вычислить массу смеси оксидов железа:
m(Fe) = n(Fe) * A(Fe)
m(Fe) = 0,696 моль * 55,85 г/моль = 38,79 г

Таким образом, масса смеси оксидов железа, которую может полностью восстановить водород, равна 38,79 г.

Совет: Для более легкого понимания задачи, рекомендуется ознакомиться с принципами реакции редокса и понимать, как водород восстанавливает оксиды. Также полезно знать молярную массу элементов и уметь использовать их для вычислений.

Закрепляющее упражнение: Каков будет ответ, если масса цинка составляет 100 г?