Для решения задачи необходимо использовать уравнение реакции восстановления железа из оксида железа (III):
\[ \text{Fe}_2\text{O}_3 + 3\text{H}_2 \rightarrow 2\text{Fe} + 3\text{H}_2\text{O} \]
Сначала найдем молекулярную массу оксида железа (III), Fe₂O₃.
- Масса железа (Fe) = 56 г/моль (в таблице Менделеева)
- Масса кислорода (O) = 16 г/моль
Молярная масса Fe₂O₃: \[ 2 \times 56 \, \text{г/моль (Fe)} + 3 \times 16 \, \text{г/моль (O)} = 112 \, \text{г/моль} + 48 \, \text{г/моль} = 160 \, \text{г/моль} \]
Теперь используем данный вес оксида железа (III) — 56 г, чтобы найти количество молей Fe₂O₃: \[ n(\text{Fe}_2\text{O}_3) = \frac{m}{M} = \frac{56 \, \text{г}}{160 \, \text{г/моль}} = 0.35 \, \text{моль} \]
По уравнению реакции мы видим, что на 1 моль Fe₂O₃ требуется 3 моль H₂. Следовательно, для 0.35 моль Fe₂O₃ потребуется: \[ n(\text{H}_2) = 3 \times n(\text{Fe}_2\text{O}_3) = 3 \times 0.35 \, \text{моль} = 1.05 \, \text{моль} \]
Теперь найдем массу водорода (H₂). Молярная масса H₂ = 2 г/моль. \[ m(\text{H}_2) = n(\text{H}_2) \times M(\text{H}_2) = 1.05 \, \text{моль} \times 2 \, \text{г/моль} = 2.1 \, \text{г} \]
Таким образом, для восстановления 56 г оксида железа (III) потребуется примерно 2 г водорода.