Как можно вычислить массу и объем водорода, который потребуется для восстановления 560 мг железа из железной окалины Fe3O4, а также какую массу железной окалины необходимо для проведения этой реакции?

Химия 9 класс Реакции восстановления и стехиометрия химических реакций масса водорода объём водорода восстановление железа железная окалина Fe3O4 химические реакции расчет массы расчет объема химия 9 класс Новый

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать закон сохранения массы и уравнения химических реакций. Мы будем рассматривать реакцию восстановления железной окалины Fe3O4 с водородом (H2).

1. **Записываем уравнение реакции.**

Реакция восстановления Fe3O4 водородом выглядит следующим образом:

Fe3O4 + 4H2 → 3Fe + 4H2O

2. **Определяем молекулярные массы.**

• Молярная масса Fe (железа) = 55.85 г/моль
• Молярная масса H2 (водорода) = 2.02 г/моль
• Молярная масса Fe3O4 = 3 * 55.85 + 4 * 16 = 231.55 г/моль

3. **Вычисляем, сколько железа можно получить из 1 моль Fe3O4.**

Из уравнения видно, что из 1 моль Fe3O4 можно получить 3 моль Fe.

4. **Вычисляем массу железа, которая будет получена из 1 моль Fe3O4.**

Масса 3 моль Fe:

3 * 55.85 г = 167.55 г

5. **Теперь определяем, сколько Fe содержится в 560 мг (или 0.560 г).**

Используем пропорцию:

0.560 г Fe / 167.55 г Fe3O4 = x г Fe3O4

Решая это уравнение, мы получаем:

x = (0.560 г * 231.55 г) / 167.55 г ≈ 0.793 г Fe3O4

6. **Теперь вычислим, сколько водорода потребуется для восстановления этой массы Fe3O4.**

Из уравнения реакции мы видим, что 1 моль Fe3O4 требует 4 моль H2.

Масса 4 моль H2:

4 * 2.02 г = 8.08 г

7. **Теперь найдем, сколько водорода потребуется для 0.793 г Fe3O4.**

Используем пропорцию:

0.793 г Fe3O4 / 231.55 г Fe3O4 = y г H2

Решая это уравнение, мы получаем:

y = (0.793 г * 8.08 г) / 1 ≈ 6.40 г H2

8. **Теперь подводим итоги.**

• Для восстановления 560 мг железа потребуется примерно 6.40 г водорода.
• Необходимое количество железной окалины для этой реакции составляет примерно 0.793 г Fe3O4.