Какой объем водорода потребуется для получения 28г железа из оксида железа(III)?

Для решения данной задачи необходимо знать молярные массы всех веществ, участвующих в реакции. Молярная масса Fe2O3 (оксида железа(III)) равна 159,69 г/моль, а молярная масса Fe (железа) равна 55,85 г/моль.

Сначала найдем количество молей Fe2O3: m = 28 г M = 159,69 г/моль n = m/M n = 28/159,69 ≈ 0,175 моль

Теперь посмотрим на уравнение реакции, в которой Fe2O3 реагирует с H2, образуя Fe и H2O: Fe2O3 + 3H2 -> 2Fe + 3H2O

Из уравнения видно, что каждый моль Fe2O3 требует 3 моли H2 для реакции. Таким образом, для 0,175 моль Fe2O3 потребуется: 0,175 моль Fe2O3 * 3 моль H2 / 1 моль Fe2O3 = 0,525 моль H2

Теперь найдем массу водорода (H2): m = n M m = 0,525 моль 2 г/моль ≈ 1,05 г

Итак, для получения 28 г железа из оксида железа(III) потребуется около 1,05 г водорода.

Для того чтобы определить, какой объем водорода потребуется для получения 28 г железа из оксида железа(III) ((\text{Fe}_2\text{O}_3)), необходимо рассмотреть химическую реакцию восстановления оксида железа водородом:

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

1. Рассчитаем молярную массу железа ((\text{Fe})) и оксида железа(III) ((\text{Fe}_2\text{O}_3)):

   • Молярная масса (\text{Fe}) ≈ 55.85 г/моль
   • Молярная масса (\text{Fe}_2\text{O}_3) = 2(55.85) + 3(16.00) = 159.7 г/моль

2. Определим количество вещества железа:

   Масса железа = 28 г

   Количество вещества (\text{Fe}) ((n)) = (\frac{\text{масса}}{\text{молярная масса}} = \frac{28 \, \text{г}}{55.85 \, \text{г/моль}})

   (n(\text{Fe}) \approx 0.501 \, \text{моль})

3. По уравнению реакции определим количество вещества водорода ((\text{H}_2)):

   Из уравнения реакции видно, что на 2 моль (\text{Fe}) требуется 3 моль (\text{H}_2). Значит, на 0.501 моль (\text{Fe}) потребуется:

   (n(\text{H}_2) = \frac{3}{2} \times 0.501 \, \text{моль} \approx 0.752 \, \text{моль})

4. Рассчитаем объем водорода при нормальных условиях:

   При нормальных условиях (0°C и 1 атм) 1 моль газа занимает 22.4 л. Следовательно, объем водорода ((V)) будет:

   (V(\text{H}_2) = n(\text{H}_2) \times 22.4 \, \text{л/моль} = 0.752 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} \approx 16.84 \, \text{л})

Таким образом, для получения 28 г железа из оксида железа(III) потребуется примерно 16.84 литра водорода при нормальных условиях.

Для получения 28 г железа из оксида железа(III) потребуется 4 л водорода.