28г x моль y г z л Fe2O3 CO-Fe+CO2
Для решения задачи необходимо использовать закон сохранения массы и стехиометрию химической реакции. Рассмотрим каждую часть пошагово.
Шаг 1: Написание уравнения реакции
Уравнение реакции:
\[ \text{Fe}_2\text{O}_3 + \text{CO} \rightarrow \text{Fe} + \text{CO}_2 \]
Шаг 2: Уравнивание реакции
Уравновешенное уравнение:
\[ \text{Fe}_2\text{O}_3 + 3\text{CO} \rightarrow 2\text{Fe} + 3\text{CO}_2 \]
Шаг 3: Расчет молярных масс
Fe₂O₃:
- Fe: \( 55.85 \, \text{г/моль} \times 2 = 111.7 \, \text{г/моль} \)
- O: \( 16.00 \, \text{г/моль} \times 3 = 48.00 \, \text{г/моль} \)
- \(\text{Fe}_2\text{O}_3 = 111.7 + 48.0 = 159.7 \, \text{г/моль} \)
CO:
- C: \( 12.01 \, \text{г/моль} \)
- O: \( 16.00 \, \text{г/моль} \)
- CO: \( 12.01 + 16.00 = 28.01 \, \text{г/моль} \)
Fe:
- Fe: \( 55.85 \, \text{г/моль} \)
CO₂:
- C: \( 12.01 \, \text{г/моль} \)
- O: \( 16.00 \, \text{г/моль} \times 2 = 32.00 \, \text{г/моль} \)
- CO₂: \( 12.01 + 32.00 = 44.01 \, \text{г/моль} \)
Шаг 4: Решение задачи
Определение количества моль \(\text{Fe}_2\text{O}_3\):
Учитывая, что у нас есть 28 г \(\text{Fe}_2\text{O}_3\):
\[ \text{моль Fe}_2\text{O}_3 = \frac{28}{159.7} \approx 0.175 \, \text{моль} \]
Рассчет выработанного железа (Fe):
По уравнению реакции из 1 моль \(\text{Fe}_2\text{O}_3\) образуется 2 моль Fe. Следовательно, из \(0.175 \, \text{моль}\) \(\text{Fe}_2\text{O}_3\) получится:
\[ 0.175 \times 2 = 0.35 \, \text{моль Fe} \]
Масса железа:
\[ 0.35 \times 55.85 \approx 19.55 \, \text{г Fe} \]
Объем \(\text{CO}_2\):
Из 1 моль \(\text{Fe}_2\text{O}_3\) получается 3 моль \(\text{CO}_2\), так что:
\[ 0.175 \times 3 = 0.525 \, \text{моль CO}_2 \]
В условиях нормального давления и температуры (\(22.4 \, \text{л/моль}\)) объем \(\text{CO}_2\):
\[ 0.525 \times 22.4 \approx 11.76 \, \text{л CO}_2 \]
Таким образом, при разложении 28 г \(\text{Fe}_2\text{O}_3\), получаем \(19.55 \, \text{г Fe}\) и \(11.76 \, \text{л CO}_2\).
