Реши пропорцией. Какой объем водорода (н. у.) потребуется для реакции замещения с 480 кг оксида железа (3) Fe2O3? Какое количество воды образуется при этом? Учтите, что в условии…

Для решения задачи сначала найдем количество вещества оксида железа (III) Fe2O3:

1. Молярная масса Fe2O3 = 255.85 + 316.00 = 159.7 г/моль
2. Переведем 480 кг в граммы: 480 кг = 480,000 г
3. Найдем количество молей Fe2O3: \( n(Fe2O3) = \frac{480000 \, \text{г}}{159.7 \, \text{г/моль}} \approx 3007.54 \, \text{моль} \)

Согласно уравнению реакции: \[ Fe2O3 + 3H2 → 2Fe + 3H2O \]

Для 1 моля Fe2O3 необходимо 3 моля H2:

4. Найдем количество необходимого водорода: \( n(H2) = 3 \times n(Fe2O3) = 3 \times 3007.54 \approx 9022.62 \, \text{моль} \)

На н.у. 1 моль газа занимает 22.4 л (или 0.0224 м³):

5. Найдем объем водорода: \( V(H2) = n(H2) \times 0.0224 \, \text{м³/моль} = 9022.62 \times 0.0224 \approx 201.14 \, \text{м³} \)

Теперь найдем количество воды: Из уравнения реакции видно, что на каждое 1 моль Fe2O3 образуется 3 моль воды, значит:

6. Найдем количество воды: \( n(H2O) = 3 \times n(Fe2O3) = 3 \times 3007.54 \approx 9022.62 \, \text{моль} \)

Объем воды, при условии, что мы работаем с 1 моль воды = 0.018 m³, соответственно:

7. Объем образующейся воды: \( V(H2O) = n(H2O) \times 0.018 \, \text{м³/моль} = 9022.62 \times 0.018 \approx 162.40 \, \text{м³} \)

Ответ:

• Объем водорода: примерно 201.14 м³
• Объем воды: примерно 162.40 м³