Какой объём (н.у.) оксида углерода (II) нужен для полного восстановления железа из гематита массой 153,6 т, если в нём содержится 80% оксида железа (III)?

Химия 11 класс Реакции восстановления в неорганической химии объём оксида углерода восстановление железа гематит оксид железа химические реакции расчет объема газа химия 11 класс Новый

Для решения этой задачи нам нужно сначала определить, сколько оксида железа (III) содержится в гематите, а затем рассчитать, сколько оксида углерода (II) потребуется для его восстановления.

Шаг 1: Определение массы оксида железа (III)

• Гематит содержит 80% оксида железа (III). Поэтому, чтобы найти массу Fe2O3 в 153,6 т гематита, мы умножим массу гематита на 0,8:
• Масса Fe2O3 = 153,6 т * 0,8 = 122,88 т.

Шаг 2: Определение количества молей оксида железа (III)

• Теперь мы должны перевести массу Fe2O3 в молекулы. Для этого нам нужно знать молярную массу Fe2O3:
• Молярная масса Fe2O3 = (2 * 55,85) + (3 * 16) = 159,7 г/моль.
• Преобразуем массу в граммы: 122,88 т = 122880 г.
• Теперь находим количество молей Fe2O3:
  • Количество молей = масса / молярная масса = 122880 г / 159,7 г/моль ≈ 768,6 моль.

Шаг 3: Определение стехиометрии реакции

• Реакция восстановления оксида железа (III) с оксидом углерода (II) выглядит следующим образом:
• Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2.
• Из уравнения видно, что на 1 моль Fe2O3 требуется 3 моль CO.

Шаг 4: Расчет необходимого объема оксида углерода (II)

• Теперь мы можем рассчитать, сколько молей CO нам нужно для 768,6 моль Fe2O3:
• Количество молей CO = 3 * 768,6 моль = 2305,8 моль.

Шаг 5: Перевод молей CO в объем при нормальных условиях

• При нормальных условиях 1 моль газа занимает объем 22,4 л. Поэтому мы можем найти объем CO:
• Объем CO = количество молей * 22,4 л/моль = 2305,8 моль * 22,4 л/моль ≈ 51787,52 л.

Ответ: Для полного восстановления железа из гематита массой 153,6 т, содержащего 80% оксида железа (III), потребуется примерно 51787,52 литров оксида углерода (II) при нормальных условиях.