Чтобы найти массу железа, которая образуется из 5 грамм оксида железа (III) Fe₂O₃ с массовой долей примесей 5%, сначала определим чистую массу Fe₂O₃, а затем проведем расчеты по реакции разложения.
Определяем массу чистого Fe₂O₃: Масса примесей составляет 5% от 5 грамм: \[ \text{Масса примесей} = 0.05 \times 5 \, \text{г} = 0.25 \, \text{г} \] Чистая масса Fe₂O₃: \[ \text{Чистая масса Fe₂O₃} = 5 \, \text{г} - 0.25 \, \text{г} = 4.75 \, \text{г} \]
Записываем уравнение реакции: Разложение Fe₂O₃ на железо выглядит следующим образом: \[ 2 \, \text{Fe}_2\text{O}_3 \rightarrow 4 \, \text{Fe} + 3 \, \text{O}_2 \]
Определяем молекулярные массы:
- Молярная масса Fe₂O₃:
- Fe: 55.85 г/моль, O: 16.00 г/моль.
- Молярная масса Fe₂O₃ = \( 2 \times 55.85 \, \text{г/моль} + 3 \times 16.00 \, \text{г/моль} = 159.7 \, \text{г/моль} \).
- Молярная масса Fe₂O₃:
Подсчитываем количество моль Fe₂O₃: \[ n(\text{Fe}_2\text{O}_3) = \frac{\text{Чистая масса}}{\text{Молярная масса}} = \frac{4.75 \, \text{г}}{159.7 \, \text{г/моль}} \approx 0.0297 \, \text{моль} \]
Находим количество образующегося железа: Из уравнения видно, что 2 моль Fe₂O₃ образуют 4 моль Fe. Соответственно, 0.0297 моль Fe₂O₃ даст: \[ n(\text{Fe}) = 0.0297 \, \text{моль Fe}_2\text{O}_3 \times \frac{4 \, \text{моль Fe}}{2 \, \text{моль Fe}_2\text{O}_3} = 0.0594 \, \text{моль Fe} \]
Вычисляем массу образовавшегося железа: \[ \text{Молярная масса Fe} = 55.85 \, \text{г/моль} \] \[ \text{Масса Fe} = n \times \text{Молярная масса} = 0.0594 \, \text{моль} \times 55.85 \, \text{г/моль} \approx 3.32 \, \text{г} \]
Таким образом, из 5 грамм оксида железа (III) с 5% примесей получится примерно 3.32 грамма железа.