Из магнитного железняка, состоящего в основном из Fe₃O₄, можно получить железо, обработав железняк водородом H₂. Этому процессу соответствует реакция: Fe₃O₄ + H₂ = Fe + H₂O.

Самостоятельно расставьте коэффициенты. Вычислите объём водорода (н. у.), который требуется для получения:

а) 42 г железа

б) для обработки 58 г Fe₃O₄

Сначала расставим коэффициенты в уравнении реакции:

Теперь расчёты. Молярная масса железа \( M(\text{Fe}) = 56 \, \text{г/моль} \), молярная масса \( \text{Fe}_3\text{O}_4 = 3 \cdot 56 + 4 \cdot 16 = 232 \, \text{г/моль} \). Объём одного моля газа при н. у. \( V_m = 22{,}4 \, \text{л/моль} \).

а) Для получения 42 г железа:

Количество вещества железа: \( n(\text{Fe}) = \frac{42}{56} = 0{,}75 \, \text{моль} \).

По уравнению: на 3 моль Fe нужно 4 моль H₂. Тогда \( n(\text{H}_2) = \frac{4}{3} \cdot 0{,}75 = 1{,}0 \, \text{моль} \).

Объём водорода: \( V(\text{H}_2) = 1{,}0 \cdot 22{,}4 = 22{,}4 \, \text{л} \).

б) Для обработки 58 г Fe₃O₄:

Количество вещества \( \text{Fe}_3\text{O}_4 \): \( n = \frac{58}{232} = 0{,}25 \, \text{моль} \).

По уравнению: на 1 моль Fe₃O₄ нужно 4 моль H₂. Тогда \( n(\text{H}_2) = 0{,}25 \cdot 4 = 1{,}0 \, \text{моль} \).

Объём водорода: \( V(\text{H}_2) = 1{,}0 \cdot 22{,}4 = 22{,}4 \, \text{л} \).

Ответ: в обоих случаях потребуется 22,4 л водорода (н. у.).

0 0 Пожаловаться