Вычислите объём водорода (н.у.), образующегося при взаимодействии 17,14 г раскаленного железа, содержащего 2% примесей, с парами воды, взят...
Условие:
Вычислите объём водорода (н.у.), образующегося при взаимодействии 17,14 г раскаленного железа, содержащего 2% примесей, с парами воды, взятой в избытке, если выход реакции составляет 80% от теоретического. Ответ выразите в литрах, округлите до сотых.
Решение:
Для решения этой задачи, нам необходимо сначала определить количество водорода, образующегося при реакции между железом и водой.
-
Рассчитаем количество железа, содержащегося в данной массе раскаленного железа: Масса железа = 17,14 г - (17,14 г * 2%) = 17,14 г - 0,3428 г = 16,7972 г
-
Рассчитаем количество молей железа: Молярная масса железа (Fe) = 55,845 г/моль Количество молей железа = масса железа / молярная масса железа = 16,7972 г / 55,845 г/моль ≈ 0,3006 моль
-
Реакция между железом и водой: 3Fe + 4H2O -> Fe3O4 + 4H2
Из уравнения реакции видно, что каждые 3 моля железа образуют 4 моля водорода.
-
Рассчитаем количество молей водорода, образующегося при реакции: Количество молей водорода = (количество молей железа * 4) / 3 = (0,3006 моль * 4) / 3 ≈ 0,4008 моль
-
Рассчитаем объем водорода при нормальных условиях (н.у.): 1 моль газа при н.у. занимает объем 22,4 л. Объем водорода = количество молей водорода * 22,4 л/моль = 0,4008 моль * 22,4 л/моль ≈ 8,97 л
-
Рассчитаем выход реакции: Выход реакции = 80% = 0,8
-
Рассчитаем объем водорода, образующегося при реакции с учетом выхода: Объем водорода = объем водорода * выход реакции = 8,97 л * 0,8 ≈ 7,18 л
Ответ: Объем водорода, образующегося при взаимодействии 17,14 г раскаленного железа с парами воды, составляет около 7,18 литров.
