В результате восстановления оксида железа(III) массой 8 г угарным газом объемом 5 дм³ (н. у.) образовалось железо массой 4 г. Каков практический выход (%) металла в этом эксперименте?
Химия11 классПрактический выход реакциивосстановление оксида железаугарный газвыход металлахимия 11 классэксперимент по химиипрактический выходмасса железаоксид железа(III)
Чтобы определить практический выход металла в этом эксперименте, нам нужно выполнить несколько шагов:
Масса полученного железа равна 4 г. Для нахождения количества вещества (в молях) используем формулу:
n = m / M
где n - количество вещества, m - масса, M - молярная масса вещества. Молярная масса железа (Fe) составляет примерно 56 г/моль.
Подставляем значения:
n(Fe) = 4 г / 56 г/моль = 0,0714 моль.
Оксид железа(III) имеет формулу Fe2O3. Молярная масса Fe2O3:
Теперь определим количество вещества Fe2O3, которое содержится в 8 г:
n(Fe2O3) = 8 г / 160 г/моль = 0,05 моль.
Согласно уравнению реакции восстановления:
Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2
Из 1 моль Fe2O3 получается 2 моль Fe. Следовательно, из 0,05 моль Fe2O3 получится:
0,05 моль Fe2O3 * (2 моль Fe / 1 моль Fe2O3) = 0,1 моль Fe.
Теперь найдем массу полученного железа:
m(Fe) = n(Fe) * M(Fe) = 0,1 моль * 56 г/моль = 5,6 г.
Практический выход металла определяется как отношение массы полученного металла к теоретически возможной массе, умноженное на 100%:
Выход (%) = (m(полученного Fe) / m(теоретического Fe)) * 100%.
Подставляем значения:
Выход (%) = (4 г / 5,6 г) * 100% ≈ 71,43%.
Таким образом, практический выход железа в этом эксперименте составляет примерно 71,43%.