Чтобы определить массу оксида железа (III), который был восстановлен водородом до получения 280 г железа, нужно рассмотреть химическую реакцию восстановления. Оксид железа (III) имеет формулу ( \text{Fe}_2\text{O}_3 ), и в процессе восстановления водородом (( \text{H}_2 )) происходит следующая реакция:
[ \text{Fe}_2\text{O}_3 + 3\text{H}_2 \rightarrow 2\text{Fe} + 3\text{H}_2\text{O} ]
Из уравнения реакции видно, что из одного моля оксида железа (III) образуется два моля железа.
Теперь давайте рассчитаем количество вещества железа (( \text{Fe} )), которое было получено:
Найдите молярную массу железа (( \text{Fe} )):
[
M(\text{Fe}) = 55.85 \, \text{г/моль}
]
Найдите количество молей железа в 280 г:
[
n(\text{Fe}) = \frac{280 \, \text{г}}{55.85 \, \text{г/моль}} \approx 5.01 \, \text{моль}
]
Поскольку из уравнения реакции видно, что на каждый моль ( \text{Fe}_2\text{O}_3 ) образуется 2 моля ( \text{Fe} ), количество молей ( \text{Fe}_2\text{O}_3 ) будет:
Рассчитайте количество молей ( \text{Fe}_2\text{O}_3 ):
[
n(\text{Fe}_2\text{O}_3) = \frac{n(\text{Fe})}{2} = \frac{5.01 \, \text{моль}}{2} \approx 2.505 \, \text{моль}
]
Найдите молярную массу оксида железа (III) (( \text{Fe}_2\text{O}_3 )):
[
M(\text{Fe}_2\text{O}_3) = 2 \times 55.85 \, \text{г/моль} + 3 \times 16.00 \, \text{г/моль} = 159.7 \, \text{г/моль}
]
Найдите массу ( \text{Fe}_2\text{O}_3 ):
[
m(\text{Fe}_2\text{O}_3) = n(\text{Fe}_2\text{O}_3) \times M(\text{Fe}_2\text{O}_3) = 2.505 \, \text{моль} \times 159.7 \, \text{г/моль} \approx 400.1 \, \text{г}
]
Таким образом, масса оксида железа (III), который был восстановлен для получения 280 г железа, составляет приблизительно 400.1 г.