Для решения этой задачи сначала нужно понимать уравнение реакции:
\[ \text{Fe}_2\text{O}_3 + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Fe}_2(\text{SO}_4)_3 + \text{H}_2\text{O} \]
Запишем уравнение реакции: В данном уравнении нам нужно количество вещества и масса оксида железа (III), который реагирует с серной кислотой.
Определим количество сульфата железа (III): У нас есть 50 граммов сульфата железа (III) \(\text{Fe}_2(\text{SO}_4)_3\).
Мы можем высчитать количество вещества сульфата железа (III) с помощью его молекулярной массы.
Молярная масса \(\text{Fe}_2(\text{SO}_4)_3\):
- Железо (Fe): 55.85 г/моль (2 атома, значит 2 × 55.85 г)
- Сера (S): 32.07 г/моль (3 атома, значит 3 × 32.07 г)
- Кислород (O): 16.00 г/моль (12 атомов, значит 12 × 16.00 г)
Рассчитаем молярную массу: \[ \text{М} = 2 \times 55.85 + 3 \times 32.07 + 12 \times 16.00 = 111.7 + 96.21 + 192.00 = 399.91 \text{ г/моль} \]
Затем, рассчитаем количество вещества \(n\): \[ n = \frac{m}{M} = \frac{50 \text{ г}}{399.91 \text{ г/моль}} \approx 0.125 \text{ моль} \]
Определим количество оксида железа (III): Отметим, что на 1 моль оксида железа \(\text{Fe}_2\text{O}_3\) образуется 1 моль сульфата железа (III). Таким образом, для 0.125 моль сульфата нам потребуется также 0.125 моль оксида.
Вычислим массу оксида железа (III): Молярная масса \(\text{Fe}_2\text{O}_3\):
- Железо (Fe): 55.85 г/моль (2 атома, значит 2 × 55.85 г)
- Кислород (O): 16.00 г/моль (3 атома, значит 3 × 16.00 г)
Рассчитаем молярную массу: \[ \text{М} = 2 \times 55.85 + 3 \times 16.00 = 111.7 + 48.00 = 159.7 \text{ г/моль} \]
Теперь вычислим массу оксида: \[ m_{\text{Fe}_2\text{O}_3} = n \times M = 0.125 \text{ моль} \times 159.7 \text{ г/моль} \approx 19.96 \text{ г} \]
Таким образом, для получения 50 граммов сульфата железа (III) потребуется примерно 19.96 граммов оксида железа (III).
