Вопрос школьника
Рассчитайте объем водорода (н.у.), вступившего в реакцию с оксидом железа (III), если при этом образовалось 252 г железа
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо знать уравнение реакции между водородом и оксидом железа (III):
Fe2O3 + 3H2 → 2Fe + 3H2O
Из уравнения видно, что на каждые 3 молекулы водорода требуется 1 молекула оксида железа (III). Также известно, что масса молярная железа равна 56 г/моль.
Для расчета объема водорода (н.у.) необходимо знать его количество в молях. Для этого воспользуемся формулой:
n = m/M
где n — количество вещества в молях, m — масса вещества в граммах, M — молярная масса вещества.
Рассчитаем количество вещества железа:
n(Fe) = m(Fe) / M(Fe) = 252 г / 56 г/моль = 4,5 моль
Так как на каждые 1 моль железа требуется 3 моля водорода, то количество водорода, вступившего в реакцию, равно:
n(H2) = 3 * n(Fe) = 3 * 4,5 моль = 13,5 моль
Для расчета объема водорода (н.у.) воспользуемся формулой:
V = n * Vm
где V — объем вещества в литрах, n — количество вещества в молях, Vm — молярный объем газа при нормальных условиях (0°C и 1 атм).
Молярный объем газа при нормальных условиях равен 22,4 л/моль. Подставляем значения:
V(H2) = n(H2) * Vm = 13,5 моль * 22,4 л/моль = 302,4 л
Ответ: объем водорода (н.у.), вступившего в реакцию с оксидом железа (III), равен 302,4 л.
