. В процессе восстановления железа из оксида железа (I) углеродом элемент восстановитель отдал 7,244 1023 электронов. Найдите массу полученного железа в описанном процессе.

Для решения задачи нужно определить массу железа, образовавшегося в результате восстановления оксида железа (I) углеродом, исходя из количества отданных электронов.

Шаг 1. Запишем реакции и балансовые уравнения:

Реакция восстановления железа (I) из оксида:

\[ \text{Fe}_2\text{O} \quad \rightarrow \quad \text{Fe} \]

Но так как в условии речь идет о восстановлении железа из оксида железа (I), допустим, что процесс связан с восстановлением Fe\textsubscript{2}O, состоящего из 2 атомов железа и 1 кислорода:

\[ \text{Fe}_2\text{O} + \text{C} \rightarrow 2\text{Fe} + \text{CO} \]

или более точно, в реакции с углеродом:

\[ \text{Fe}_2\text{O}_3 + 3C \rightarrow 2\text{Fe} + 3CO \]

Но поскольку в условии указана только оксид железа (I) (возможно, Fe\textsubscript{2}O или FeO), предположим, что речь идет о FeO, где:

\[ \text{FeO} + \text{C} \rightarrow \text{Fe} + \text{CO} \]

Из условия, что восстановитель отдал 7,244 х 10^23 электронов, выясним, сколько атомов железа образовалось.

Шаг 2. Определим количество электронов и соотношение с атомами железа.

• 1 атом железа (Fe) в процессе восстановления принимает 1 электрон (состояние Fe\textsuperscript{2+} становится Fe).

• Общее число отданных электронов: \( N_e = 7,244 \times 10^{23} \).

• Количество атомов железа, образовавшихся, равно количеству принятых электронов.

Шаг 3. Рассчитаем число атомов железа.

Количество электронов равно числу атомов железа, потому что каждый атом железа восстанавливается, принимая 1 электрон:

\[ N_\text{Fe} = N_e = 7,244 \times 10^{23} \]

Шаг 4. Найдем массу железа.

Масса одного атома железа:

\[ m_\text{Fe} = \frac{M_\text{Fe}}{N_A} \]

где:

• \( M_\text{Fe} = 55,845 \text{ г/моль} \) — молекулярная масса железа,

• \( N_A = 6,022 \times 10^{23} \) — число Авогадро.

Общая масса:

\[ m = N_\text{Fe} \times m_\text{Fe} = N_\text{Fe} \times \frac{M_\text{Fe}}{N_A} \]

Подставим значения:

\[ m = (7,244 \times 10^{23}) \times \frac{55,845 \text{ г}}{6,022 \times 10^{23}} \]

\[ m = 7,244 \times \frac{55,845}{6,022} \text{ г} \]

Вычислим число:

\[ \frac{55,845}{6,022} \approx 9.28 \]

Масса:

\[ m \approx 7,244 \times 9.28 \text{ г} \approx 67,30 \text{ г} \]

Ответ: Масса полученного железа приблизительно 67,3 г.