В результате реакции водорода с оксидом железа (III) образовалось железо массой 22,4 г. Какое химическое количество и объем прореагировавшего водорода можно рассчитать, а также какую массу образовавшейся воды можно определить?

Химия 11 класс Реакции окислительно-восстановительные реакция водорода с оксидом железа химическое количество водорода объём водорода масса образовавшейся воды химия 11 класс Новый

Для решения этой задачи, давайте сначала запишем уравнение реакции между водородом и оксидом железа (III):

1. Записываем уравнение реакции:

4Fe2O3 + 3H2 -> 6Fe + 3H2O

Из уравнения видно, что 3 молекулы водорода реагируют с 4 формулами оксида железа (III) для получения 6 атомов железа и 3 молекул воды.

2. Рассчитаем химическое количество железа:

Для этого используем формулу:

n = m / M

где:

• n - количество вещества (в молях),
• m - масса вещества (в граммах),
• M - молярная масса вещества (в граммах на моль).

Молярная масса железа (Fe) составляет примерно 56 г/моль. Теперь подставим известные значения:

n(Fe) = 22.4 г / 56 г/моль = 0.4 моль

3. Найдем количество водорода:

Согласно уравнению реакции, на 6 моль железа требуется 3 моль водорода. Следовательно, мы можем выразить количество водорода через количество железа:

n(H2) = (3/6) * n(Fe) = (1/2) * 0.4 моль = 0.2 моль

4. Рассчитаем объем водорода:

При нормальных условиях (0 °C и 1 атм) 1 моль газа занимает объем 22.4 л. Таким образом, объем водорода можно рассчитать по формуле:

V = n * Vm

где Vm = 22.4 л/моль.

V(H2) = 0.2 моль * 22.4 л/моль = 4.48 л

5. Рассчитаем массу образовавшейся воды:

Согласно уравнению реакции, на 3 моль водорода образуется 3 моль воды. Таким образом, количество воды будет равно количеству водорода:

n(H2O) = n(H2) = 0.2 моль

Теперь найдем массу воды. Молярная масса воды (H2O) составляет примерно 18 г/моль:

m(H2O) = n(H2O) * M(H2O) = 0.2 моль * 18 г/моль = 3.6 г

Итак, подводя итог:

• Количество прореагировавшего водорода: 0.2 моль
• Объем прореагировавшего водорода: 4.48 л
• Масса образовавшейся воды: 3.6 г