Какая масса металла образовалась при восстановлении 80 г смеси оксидов железа (II) и (III) валентности водородом

Magnitnyy_Pirat

11

Для начала решим данную задачу пошагово.

Шаг 1: Найдем массу Fe2O3 в исходной смеси. Массовая доля Fe2O3 составляет 70%, а масса исходной смеси равна 80 г. Таким образом, масса Fe2O3 равна 70% от 80 г:

\[ \text{масса Fe2O3} = 0.7 \times 80 \, \text{г} = 56 \, \text{г} \]

Шаг 2: Рассмотрим реакцию восстановления оксидов железа (II) и (III) валентности водородом:

\[ \text{Fe2O3} + \text{H2} \rightarrow \text{Fe} + \text{H2O} \]

Шаг 3: Составим уравнение реакции в мольных количествах. Для этого используем молярные массы соответствующих веществ, которые можно найти в периодической системе элементов:

\[ \text{Fe2O3} + 3\text{H2} \rightarrow 2\text{Fe} + 3\text{H2O} \]

Шаг 4: Посчитаем количество молей Fe2O3, используя полученную массу Fe2O3 и её молярную массу. Молярная масса Fe2O3 равна 159.69 г/моль:

\[ \text{количество молей Fe2O3} = \frac{\text{масса Fe2O3}}{\text{молярная масса Fe2O3}} = \frac{56 \, \text{г}}{159.69 \, \text{г/моль}} \approx 0.351 \, \text{моль} \]

Шаг 5: Из уравнения реакции видно, что каждые 1 моль Fe2O3 взаимодействует с 3 молями H2. Таким образом, количество молей H2 необходимых для полного восстановления Fe2O3 равно:

\[ \text{количество молей H2} = 3 \times \text{количество молей Fe2O3} \approx 3 \times 0.351 \, \text{моль} \approx 1.053 \, \text{моль} \]

Шаг 6: Найдем массу металла Fe, образовавшегося при восстановлении. Молярная масса Fe равна примерно 55.85 г/моль:

\[ \text{масса металла Fe} = \text{количество молей Fe} \times \text{молярная масса Fe} = 2 \times 0.351 \, \text{моль} \times 55.85 \, \text{г/моль} \approx 38.988 \, \text{г} \]

Таким образом, масса металла Fe, образовавшегося при восстановлении, составляет примерно 38.988 г.