Чтобы определить объем водорода, необходимый для восстановления оксида железа (III) (Fe2O3), давайте сначала запишем уравнение реакции восстановления:
\[ \text{Fe}_2\text{O}_3 + 3\text{H}_2 \rightarrow 2\text{Fe} + 3\text{H}_2\text{O} \]
Сначала найдем количество вещества оксида железа (III), используя его молекулярную массу. Молекулярная масса Fe2O3 вычисляется следующим образом:
- Армористый железа (Fe): 55,85 г/моль
- Армористый кислорода (O): 16,00 г/моль
Молекулярная масса Fe2O3: \[ 2 \times 55,85 \, \text{г/моль} + 3 \times 16,00 \, \text{г/моль} = 159,7 \, \text{г/моль} \]
Теперь найдем количество вещества Fe2O3 в 350 г: \[ n = \frac{m}{M} = \frac{350 \, \text{г}}{159,7 \, \text{г/моль}} \approx 2,19 \, \text{моль} \]
Согласно уравнению реакции, для восстановления 1 моль Fe2O3 требуется 3 моль H2. Значит, для 2,19 моль Fe2O3 потребуется: \[ 2,19 \, \text{моль Fe}_2\text{O}_3 \times 3 \, \text{моль H}_2 = 6,57 \, \text{моль H}_2 \]
Теперь определим объем необходимого водорода при нормальных условиях (НУ), где 1 моль газа занимает 22,4 л:
\[ V = n \times 22,4 \, \text{л/моль} = 6,57 \, \text{моль} \times 22,4 \, \text{л/моль} \approx 147,57 \, \text{л} \]
Таким образом, для восстановления 350 г оксида железа (III) необходимо примерно 147,57 литров водорода.
