Вопрос школьника
Вычислите массу и объем (н.у.) водорода, который потребуется для восстановления 560 мг железа из железной окалины Fe3O4. Рассчитайте массу железной окалины, которая потребуется для реакции.
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо использовать уравнение реакции восстановления железа из железной окалины:
Fe3O4 + 4H2 → 3Fe + 4H2O
Из уравнения видно, что для восстановления одного моля Fe3O4 необходимо 4 моля водорода. Также известно, что молярная масса Fe3O4 равна 231,53 г/моль, а молярная масса водорода равна 1,01 г/моль.
Для начала рассчитаем количество молей водорода, необходимых для восстановления 560 мг железа:
Масса железа = молярная масса Fe × количество молей Fe
Количество молей Fe = масса железа / молярная масса Fe
Количество молей Fe = 560 мг / 55,85 г/моль = 0,01 моль
Для восстановления 0,01 моль Fe3O4 необходимо 4 × 0,01 = 0,04 моль водорода.
Теперь рассчитаем массу водорода, необходимую для реакции:
Масса водорода = количество молей водорода × молярная масса водорода
Масса водорода = 0,04 моль × 1,01 г/моль = 0,0404 г
Таким образом, для восстановления 560 мг железа из железной окалины Fe3O4 необходимо 0,04 моль водорода или 0,0404 г водорода.
Чтобы рассчитать массу железной окалины, которая потребуется для реакции, необходимо использовать молярную массу Fe3O4:
Масса Fe3O4 = количество молей Fe3O4 × молярная масса Fe3O4
Количество молей Fe3O4 = масса Fe3O4 / молярная масса Fe3O4
Количество молей Fe3O4 = 560 мг / 231,53 г/моль = 0,00242 моль
Масса Fe3O4 = 0,00242 моль × 231,53 г/моль = 0,560 г
Таким образом, для реакции восстановления 560 мг железа из железной окалины Fe3O4 потребуется 0,0404 г водорода и 0,560 г железной окалины.
