Какой объем водорода потребуется для взаимодействия с оксидом железа(III) массой 640г, содержащего 25%...

Для решения данной задачи необходимо определить количество моль вещества оксида железа(III) и водорода, затем составить уравнение химической реакции и определить количество образовавшейся воды.

1. Определим количество моль Fe2O3: Молярная масса Fe2O3 = 255.85 + 316 = 159.69 г/моль Масса Fe2O3 = 640 г Масса чистого Fe2O3 = 640 г * 0.75 = 480 г Количество моль Fe2O3 = 480 г / 159.69 г/моль = 3 моль

2. Составим уравнение реакции: Fe2O3 + 3H2 -> 2Fe + 3H2O

3. Определим количество моль H2: 1 моль Fe2O3 требует 3 моль H2 3 моль Fe2O3 требуют 9 моль H2

4. Определим объем водорода: V(H2) = n(H2) 22.4 л/моль = 9 моль 22.4 л/моль = 201.6 л

5. Определим массу образовавшейся воды: Масса H2O = количество моль H2 молярная масса H2O = 9 моль 18 г/моль = 162 г

Итак, для взаимодействия с оксидом железа(III) массой 640 г потребуется 201.6 л водорода, при этом образуется 162 г воды.

Для взаимодействия с оксидом железа(III) потребуется 320 г водорода. При этом образуется 640 г воды.

Для решения этой задачи сначала нужно определить массу чистого оксида железа(III), который будет реагировать, а затем использовать стехиометрию для нахождения необходимого объема водорода и массы образующейся воды.

1. Определение массы чистого оксида железа(III):

   Задано, что оксид железа(III) содержит 25% примесей. Следовательно, чистого оксида в нем 100% - 25% = 75%.

   Масса чистого оксида железа(III) = 640 г * 0.75 = 480 г.

2. Определение химической формулы оксида железа(III):

   Оксид железа(III) имеет формулу Fe₂O₃.

3. Расчет количества вещества Fe₂O₃:

   Молярная масса Fe₂O₃ = 2 (молярная масса Fe) + 3 (молярная масса O) = 2 55.85 г/моль + 3 16.00 г/моль = 159.7 г/моль.

   Количество вещества Fe₂O₃ = 480 г / 159.7 г/моль ≈ 3.006 моль.

4. Химическая реакция:

   Реакция восстановления оксида железа(III) водородом: [ \text{Fe}_2\text{O}_3 + 3\text{H}_2 \rightarrow 2\text{Fe} + 3\text{H}_2\text{O} ]

   Из уравнения реакции видно, что 1 моль Fe₂O₃ реагирует с 3 моль H₂.

5. Расчет необходимого количества водорода:

   Количество водорода = 3 количество вещества Fe₂O₃ = 3 3.006 моль ≈ 9.018 моль.

6. Расчет объема водорода:

   При нормальных условиях (0°C и 1 атм) 1 моль любого газа занимает 22.4 л. Следовательно, объем водорода: [ \text{Объем H}_2 = 9.018 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} \approx 202.003 \, \text{л} ]

7. Расчет массы образующейся воды:

   Из уравнения реакции видно, что 1 моль Fe₂O₃ дает 3 моль H₂O.

   Количество воды = 3 количество вещества Fe₂O₃ = 3 3.006 моль ≈ 9.018 моль.

   Молярная масса воды (H₂O) = 2 * 1.01 г/моль + 16.00 г/моль = 18.02 г/моль.

   Масса воды = 9.018 моль * 18.02 г/моль ≈ 162.43 г.

Таким образом, для взаимодействия с оксидом железа(III) массой 640 г, содержащего 25% примесей, потребуется приблизительно 202.003 литра водорода, и при этом образуется около 162.43 г воды.