Для решения задачи, давайте начнем с того, что нам нужно определить, сколько чистого оксида железа (Fe₂O₃) у нас есть, учитывая примеси.
Определяем массу чистого Fe₂O₃. Если масса оксида железа 3 составляет 5 грамм, а массовая доля примесей 5%, то масса чистого Fe₂O₃ будет рассчитана следующим образом: \[ \text{Масса чистого Fe}_2\text{O}_3 = 5 \, \text{г} - (5 \, \text{г} \times 0.05) = 5 \, \text{г} - 0.25 \, \text{г} = 4.75 \, \text{г} \]
Находим количество моль Fe₂O₃. Молярная масса оксида железа (Fe₂O₃) рассчитывается так:
- Молярная масса Fe (железа) = 55.85 г/моль
- Молярная масса O (кислорода) = 16.00 г/моль
- Тогда, молярная масса Fe₂O₃ = (2 × 55.85) + (3 × 16.00) = 159.7 г/моль
Теперь можем найти количество моль в 4.75 г Fe₂O₃: \[ n(\text{Fe}_2\text{O}_3) = \frac{4.75 \, \text{г}}{159.7 \, \text{г/моль}} \approx 0.0297 \, \text{моль} \]
Находим количество железа (Fe). Согласно уравнению реакции: \[ \text{Fe}_2\text{O}_3 \rightarrow 2 \text{Fe} + \frac{3}{2} \text{O}_2 \] Из 1 моль Fe₂O₃ образуется 2 моль Fe. Следовательно, из 0.0297 моль Fe₂O₃ получится: \[ n(\text{Fe}) = 0.0297 \, \text{моль} \times 2 = 0.0594 \, \text{моль} \]
Теперь находим массу полученного железа. Снова используем молярную массу железа: \[ m(\text{Fe}) = n(\text{Fe}) \times \text{Молярная масса Fe} = 0.0594 \, \text{моль} \times 55.85 \, \text{г/моль} \approx 3.32 \, \text{г} \]
Таким образом, из 5 грамм оксида железа III с массовой долей примесей 5% образуется примерно 3.32 грамма железа.
