3. Сколько граммов оксида железа(III) требуется взять для получения 168 г железа? Какой объем водорода...

Для вычисления количества оксида железа(III), необходимого для получения 168 г железа, следует использовать уравнение реакции:

Fe2O3 + 3H2 -> 2Fe + 3H2O

Молярная масса Fe2O3 = 159.69 г/моль Молярная масса Fe = 55.85 г/моль

Масса Fe в оксиде железа(III): (2 55.85) / 159.69 168 = 117.7 г

Таким образом, для получения 168 г железа необходимо взять 117.7 г оксида железа(III).

Теперь рассчитаем объем водорода, необходимый для восстановления Fe2O3. По уравнению реакции видно, что на одну моль Fe2O3 требуется три моли водорода. Таким образом, для получения 117.7 г Fe2O3 (что составляет приблизительно 1 моль) потребуется 3 моля водорода.

Объем водорода можно рассчитать, зная, что один моль газа при нормальных условиях (0°C и 1 атм) занимает примерно 22.4 литра. Таким образом, для реакции потребуется примерно 3 * 22.4 = 67.2 л водорода.

Для получения 168 г железа требуется 240 г оксида железа(III). Для восстановления этого количества оксида железа(III) потребуется 22,4 л водорода.

Для решения этой задачи необходимо использовать химические уравнения и молярные массы веществ. Рассмотрим реакцию восстановления оксида железа(III) (Fe₂O₃) водородом (H₂) до железа (Fe) и воды (H₂O):

[ \text{Fe}_2\text{O}_3 + 3\text{H}_2 \rightarrow 2\text{Fe} + 3\text{H}_2\text{O} ]

1. Определим, сколько молей железа соответствует 168 г: Молярная масса железа (Fe) = 55.85 г/моль. [ n(\text{Fe}) = \frac{168\text{ г}}{55.85\text{ г/моль}} \approx 3.01 \text{ моль} ]

2. Из уравнения реакции видно, что из 1 моля Fe₂O₃ получается 2 моля Fe. Следовательно, для получения 3.01 моля железа потребуется: [ n(\text{Fe}_2\text{O}_3) = \frac{3.01\text{ моль Fe}}{2} \approx 1.505 \text{ моль Fe}_2\text{O}_3 ]

3. Молярная масса Fe₂O₃ = 2 × 55.85 г/моль (Fe) + 3 × 16 г/моль (O) = 159.7 г/моль. [ m(\text{Fe}_2\text{O}_3) = 1.505 \text{ моль} \times 159.7 \text{ г/моль} \approx 240.2 \text{ г} ]

Следовательно, для получения 168 г железа требуется примерно 240.2 г оксида железа(III).

1. Чтобы определить объем водорода, используем уравнение реакции: 3 моль H₂ нужны для восстановления 1 моль Fe₂O₃. Тогда: [ n(\text{H}_2) = 3 \times 1.505 \text{ моль Fe}_2\text{O}_3 \approx 4.515 \text{ моль H}_2 ]

2. Объем одного моля газа при нормальных условиях (0°C и 1 атм) составляет примерно 22.4 литра. Таким образом, объем водорода: [ V(\text{H}_2) = 4.515 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} \approx 101.14 \text{ литров} ]

Итак, для получения 168 г железа нужно использовать около 240.2 г оксида железа(III) и приблизительно 101.14 литров водорода.