сколько граммов железа можно получить м помощью угарного газа из 50,2 г оксида железа (III), если примеси составляют 2,5%

Чтобы решить задачу, нам нужно определить, сколько граммов железа можно получить из оксида железа (III) при помощи угарного газа. Начнем с того, что для этой реакции нам нужно знать, какая химическая реакция произойдет, и как она выглядит.

Шаг 1: Написание уравнения реакции

Оксид железа (III) имеет формулу \(Fe_2O_3\). Угарный газ (CO) восстанавливает оксид железа (III) до железа (Fe). Уравнение реакции выглядит следующим образом:

\[ Fe_2O_3 + 3CO \rightarrow 2Fe + 3CO_2 \]

Шаг 2: Вычисление массы чистого оксида железа (III)

Сначала нужно определить, сколько из 50,2 г оксида железа (III) является чистым веществом. У нас есть примеси в размере 2,5%.

Вычислим массу чистого \(Fe_2O_3\):

\[ \text{Масса чистого } Fe_2O_3 = 50.2 \, \text{г} \times \left(1 - \frac{2.5}{100}\right) = 50.2 \, \text{г} \times 0.975 = 49.02 \, \text{г} \]

Шаг 3: Определение молекулярной массы оксида железа (III)

Теперь найдем молекулярную массу \(Fe_2O_3\). Железо (Fe) имеет атомную массу около 55.85 г/моль, а кислород (O) — примерно 16.00 г/моль:

\[ \text{Молекулярная масса } Fe_2O_3 = 2 \times 55.85 + 3 \times 16.00 = 111.7 + 48.0 = 159.7 \, \text{г/моль} \]

Шаг 4: Перевод массы в количество молей

Теперь мы можем рассчитать количество молей \(Fe_2O_3\):

\[ n(Fe_2O_3) = \frac{\text{масса } Fe_2O_3}{\text{молекулярная масса } Fe_2O_3} = \frac{49.02 \, \text{г}}{159.7 \, \text{г/моль}} \approx 0.307 \, \text{моль} \]

Шаг 5: Рассчет количества железа

Согласно уравнению реакции, из 1 моль \(Fe_2O_3\) получается 2 моль железа (Fe). Следовательно, из 0.307 моль \(Fe_2O_3\) получится:

\[ n(Fe) = 2 \times n(Fe_2O_3) = 2 \times 0.307 \approx 0.614 \, \text{моль} \]

Шаг 6: Перевод моль железа в граммы

Теперь рассчитаем массу полученного железа. Атомная масса железа (Fe) равна примерно 55.85 г/моль:

\[ \text{Масса } Fe = n(Fe) \times \text{атомная масса } Fe = 0.614 \, \text{моль} \times 55.85 \, \text{г/моль} \approx 34.29 \, \text{г} \]

Ответ

Таким образом, из 50,2 г оксида железа (III) с 2,5% примесей можно получить приблизительно 34.29 грамма железа.