Какова масса смеси оксидов железа, которую водород, выделившийся при реакции 45,5 г цинка с 3650 г 3% соляной кислоты

Тема: Реакции окисления-восстановления

Пояснение: Данная задача является задачей по реакциям окисления-восстановления, которые основываются на передаче электронов от одного вещества к другому. В данном случае, водород выделяется в результате реакции цинка с соляной кислотой, а затем водород может полностью восстановить оксиды железа.

Чтобы решить задачу, нам нужно определить количество молярных масс каждого из веществ. Затем мы можем сравнить коэффициенты передачи электронов в реакции, чтобы определить, сколько вещества массово можно восстановить.

1. Начнем с расчета количества молей водорода, выделившегося при реакции цинка с соляной кислотой. Используя молярную массу водорода (1 г/моль) и массу цинка (45,5 г), мы можем определить количество моль водорода:
количество молей водорода = масса цинка / молярная масса водорода

2. Затем определяем количество моль смеси оксидов железа по формуле:
количество молей смеси оксидов железа = количество молей водорода * (коэффициент восстановления оксидов железа / коэффициент восстановления водорода)

3. Наконец, мы можем определить массу смеси оксидов железа, используя количество моль и молярную массу смеси оксидов железа:
масса смеси оксидов железа = количество молей смеси оксидов железа * молярная масса смеси оксидов железа

Пример использования:
Задано:
Масса цинка (Zn) = 45,5 г
Масса 3% соляной кислоты (HCl) = 3650 г
Массовая доля кислорода в оксидах железа = 25%

Решение:
1. Рассчитаем количество моль водорода, выделившегося при реакции цинка с соляной кислотой:
количество молей водорода = 45,5 г Zn / 1 г/моль H2 = 45,5 моль H2

2. Определим количество моль смеси оксидов железа:
количество молей смеси оксидов железа = 45,5 моль H2 * (x / 2) = 22,75 моль Fe2O3 (коэффициент восстановления Fe2O3 равен 2, а для H2 - равен 1)

3. Наконец, определим массу смеси оксидов железа:
молярная масса Fe2O3 = 2 * масса атомов Fe + 3 * масса атомов O
= 2 * 55,85 г/моль + 3 * 16 г/моль = 159,7 г/моль
масса смеси оксидов железа = 22,75 моль Fe2O3 * 159,7 г/моль = 3637,675 г

Совет: Для лучшего понимания реакций окисления-восстановления, рекомендуется изучить принципы химических реакций, молярную массу, коэффициенты реакции и технику расчета количества веществ.

Упражнение:
Масса цинка, полностью реагирующего с соляной кислотой, составляет 54,2 г. Какова масса смеси оксидов железа, которую водород, выделившийся при реакции цинка, может полностью восстановить, если кислород составляет 20% по массе? (Молярная масса Fe2O3 = 159,7 г/моль)