Объём водорода для восстановления смеси оксидов рутения и молибдена
Какой объём водорода (н. у.) потребуется для восстановления 375,6 г смеси оксида рутения (IV) и оксида молибдена (VI), массовые доли которых в смеси равны соответственно 42,49 и 57,51%?
Дано
`m(смеси) = 375.6 text{ г}`
`ω(RuO_2) = 42.49%`
`ω(MoO_3) = 57.51%`
Найти
`V(H_2) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнения реакций восстановления оксидов водородом:
`RuO_2 + 2H_2 = Ru + 2H_2O`
`MoO_3 + 3H_2 = Mo + 3H_2O`
Найдём массы оксида рутения(IV) и оксида молибдена(VI) в смеси:
`m(RuO_2) = (ω(RuO_2)*m(смеси))/100 = (42.49*375.6)/100 = 159.6 text{ г}`
`m(MoO_3) = (ω(MoO_3)*m(смеси))/100 = (57.51*375.6)/100 = 216 text{ г}`
Найдём количество вещества оксида рутения(IV) и оксида молибдена(VI):
`n(RuO_2) = (m(RuO_2))/(M(RuO_2)) = 159.6/133 = 1.2 text{ моль}`
`n(MoO_3) = (m(MoO_3))/(M(MoO_3)) = 216/144 = 1.5 text{ моль}`
Согласно первому уравнению реакции, количество вещества водорода в 2 раза больше количества оксида рутения(IV):
`n_1(H_2) = 2*n(RuO_2) = 2*1.2 = 2.4 text{ моль}`
Согласно второму уравнению реакции, количество вещества водорода в 3 раза больше количества оксида молибдена(VI):
`n_2(H_2) = 3*n(MoO_3) = 3*1.5 = 4.5 text{ моль}`
Найдём общее количество вещества водорода:
`n(H_2) = n_1(H_2) + n_2(H_2) = 2.4 + 4.5 = 6.9 text{ моль}`
Найдём объём водорода при н.у.:
`V(H_2) = n(H_2)*V_m = 6.9*22.4 = 154.6 text{ л}`
Ответ
`V(H_2) = 154.6 text{ л}`