Какова масса (в граммах) оксида железа (III), которую можно восстановить 5.04л водорода при нормальных условиях

Содержание: Реакции восстановления

Описание: В данной задаче мы имеем дело с реакцией восстановления, в которой водород восстанавливает оксид железа (III) до полностью чистого железа, а вторым продуктом реакции является вода. Чтобы решить задачу, нам необходимо знать соотношение между молями веществ в реакции и использовать его для расчетов.

Первым шагом является запись сбалансированного уравнения реакции:

Fe2O3 + 3H2 → 2Fe + 3H2O

Из уравнения видно, что для восстановления одной молекулы Fe2O3 требуется 3 молекулы H2. Для расчета массы Fe2O3, которую можно восстановить, используем следующие шаги:

1. Найти количество молекул H2 по заданному объему:
1 моль H2 = 22.4 л, следовательно, 5.04 л H2 = 5.04/22.4 = 0.225 молей.

2. Найти количество молекул Fe2O3:
Так как соотношение между H2 и Fe2O3 равно 3:1, умножаем количество молекул H2 на 1/3:
0.225 моль H2 * (1 моль Fe2O3 / 3 моль H2) = 0.075 моль Fe2O3.

3. Найти массу Fe2O3:
Масса Fe2O3 = количество молей * молярная масса Fe2O3.
Молярная масса Fe2O3 = 55.85 (масса Fe) * 2 + 16 (масса O) * 3 = 159.7 г/моль.
Масса Fe2O3 = 0.075 моль * 159.7 г/моль = 11.98 г.

Например: Какова масса оксида железа (III), которую можно восстановить 7.2 л водорода при нормальных условиях до полностью чистого железа? Вторым продуктом реакции является вода.

Совет: Для успешного решения задач по реакциям восстановления полезно разобраться в балансировке химических уравнений и уметь использовать соотношения между молью вещества и его массой.

Проверочное упражнение: Какова масса оксида меди (II), которую можно восстановить из 4.5 л водорода при нормальных условиях до полностью чистой меди (Cu)? Вторым продуктом реакции является вода. (Молярная масса CuO = 79.55 г/моль)