Масса и объем водорода для восстановления 140 г железа
Вычислите массу и объем (н. у.) водорода, которые потребуются для восстановления 140 г железа из оксида железа (III). Рассчитайте массу оксида железа (III), которая потребуется для реакции.
Дано
`m(Fe) = 140 text{ г}`
Найти
`m(H_2) = text{ ?}`
`V(H_2) = text{ ?}`
`m(Fe_2O_3) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнение реакции восстановления оксида железа(III) водородом:
`Fe_2O_3 + 3H_2 = 2Fe + 3H_2O`
Найдём количество вещества железа:
`n(Fe) = (m(Fe))/(M(Fe)) = 140/56 = 2.5 text{ моль}`
Согласно уравнению реакции, количество вещества водорода в 1.5 раза больше количества железа:
`n(H_2) = (3*n(Fe))/2 = (3*2.5)/2 = 3.75 text{ моль}`
Найдём массу водорода:
`m(H_2) = n(H_2)*M(H_2) = 3.75*2 = 7.5 text{ г}`
Найдём объём водорода при н.у.:
`V(H_2) = n(H_2)*V_m = 3.75*22.4 = 84 text{ л}`
Согласно уравнению реакции, количество вещества оксида железа(III) в 2 раза меньше количества железа:
`n(Fe_2O_3) = (n(Fe))/2 = 2.5/2 = 1.25 text{ моль}`
Найдём массу оксида железа(III):
`m(Fe_2O_3) = n(Fe_2O_3)*M(Fe_2O_3) = 1.25*160 = 200 text{ г}`
Ответ
`m(H_2) = 7.5 text{ г}`
`V(H_2) = 84 text{ л}`
`m(Fe_2O_3) = 200 text{ г}`