Масса и объем монооксида углерода для восстановления меди и железа
Вычислите массу и объем монооксида углерода, необходимого для восстановления: а) меди из оксида меди (II) массой 32 г; б) железо из оксида железа (III) массой 32 г.
Дано
а)
`m(CuO) = 32 text{ г}`
б)
`m(Fe_2O_3) = 32 text{ г}`
Найти
а)
`m(CO) = text{ ?}`
`V(CO) = text{ ?}`
б)
`m(CO) = text{ ?}`
`V(CO) = text{ ?}`
Решение
а)
Запишем уравнение реакции восстановления оксида меди(II) монооксидом углерода:
`CuO + CO = Cu + CO_2`
Найдём количество вещества оксида меди(II):
`n(CuO) = (m(CuO))/(M(CuO)) = 32/80 = 0.4 text{ моль}`
Согласно уравнению реакции, количество вещества CO равно количеству вещества CuO:
`n(CO) = n(CuO) = 0.4 text{ моль}`
Найдём массу CO:
`m(CO) = n(CO)*M(CO) = 0.4*28 = 11.2 text{ г}`
Найдём объём CO при н.у.:
`V(CO) = n(CO)*V_m = 0.4*22.4 = 8.96 text{ л}`
б)
Запишем уравнение реакции восстановления оксида железа(III) монооксидом углерода:
`Fe_2O_3 + 3CO = 2Fe + 3CO_2`
Найдём количество вещества оксида железа(III):
`n(Fe_2O_3) = (m(Fe_2O_3))/(M(Fe_2O_3)) = 32/160 = 0.2 text{ моль}`
Согласно уравнению реакции, количество вещества CO в 3 раза больше количества вещества Fe₂O₃:
`n(CO) = 3*n(Fe_2O_3) = 3*0.2 = 0.6 text{ моль}`
Найдём массу CO:
`m(CO) = n(CO)*M(CO) = 0.6*28 = 16.8 text{ г}`
Найдём объём CO при н.у.:
`V(CO) = n(CO)*V_m = 0.6*22.4 = 13.44 text{ л}`
Ответ
а)
`m(CO) = 11.2 text{ г}`
`V(CO) = 8.96 text{ л}`
б)
`m(CO) = 16.8 text{ г}`
`V(CO) = 13.44 text{ л}`