При высокой температуре , раскалённое железо реагирует с парами воды с образованием железной окалины(Fe3O4) и водорода.Составьте уравнение данной реакции и рассчитайте массу , образующегося водорода,если в реакцию с железом вступала вода массой 90 грамм.
Уравнение данной реакции:
3Fe + 4H2O -> Fe3O4 + 4H2
Молярная масса Fe = 55.85 г/моль Молярная масса H2O = 18.015 г/моль
Масса железа (Fe) = 3 55.85 = 167.55 г Масса воды (H2O) = 90 г Масса железной окалины (Fe3O4) = 167.55 + 3 16 = 235.55 г
По уравнению реакции видно, что 4 моль воды соответствуют образованию 4 моль водорода. Таким образом, масса водорода будет равна массе воды, так как их коэффициенты при водороде и воде в уравнении реакции одинаковы.
Масса водорода = 90 г
Таким образом, масса образующегося водорода составит 90 г.
Для решения задачи сначала составим уравнение реакции между раскалённым железом и водяным паром. В результате этой реакции образуется железная окалина (( \text{Fe}_3\text{O}_4 )) и водород (( \text{H}_2 )).
Уравнение реакции:
[ 3\text{Fe} + 4\text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Fe}_3\text{O}_4 + 4\text{H}_2 ]
Теперь нам нужно определить массу водорода, образующегося в результате реакции с 90 граммами воды.
Найдем количество вещества воды:
Молярная масса воды (( \text{H}_2\text{O} )) составляет 18 г/моль.
[ n(\text{H}_2\text{O}) = \frac{m}{M} = \frac{90 \, \text{г}}{18 \, \text{г/моль}} = 5 \, \text{моль} ]
Определим количество вещества водорода:
Из уравнения реакции видно, что на 4 моль воды образуется 4 моль водорода. Следовательно, на 5 моль воды образуется 5 моль водорода.
Рассчитаем массу водорода:
Молярная масса водорода (( \text{H}_2 )) составляет 2 г/моль.
[ m(\text{H}_2) = n(\text{H}_2) \times M(\text{H}_2) = 5 \, \text{моль} \times 2 \, \text{г/моль} = 10 \, \text{г} ]
Таким образом, в результате реакции образуется 10 грамм водорода.
