ГЛАВНАЯ » РЕШЕБНИК

2023-03-04   
На восстановление оксида железа массой 11,6 г до металла израсходовали водород объемом 4,48 л (нормальные условия). Определите формулу оксида железа.


Решение:


Представляем формулу оксида в виде $Fe_{x}O_{y}$, где $x = n (Fe), y = n(O)$ - количества веществ атомных железа и кислорода, заключающиеся в образце оксида количеством вещества 1 моль.

Составляем уравнение реакции восстановления оксида железа водородом:

$Fe_{x}O_{y} + yH_{2} = xFe + yH_{2}O$

Молярная масса оксида составляет: $M(Fe_{x}O_{y}) = (56x + 16y) г/моль$. Определяем количество вещества оксида, взятого для восстановления:

$n(Fe_{x}O_{y}) = \frac{m(Fe_{x}O_{y})}{M(F_{x}O_{y})}; n(Fe_{x}O_{y}) = \frac{11,6}{56x + 16y}$.

Находим количество вещества водорода, затраченного на реакцию:

$n(H_{2}) = \frac{V(H_{2} ) }{V_{m}}; n(H_{2}) = \frac{4,48}{22,4} моль = 0,2 моль$.

Из уравнения реакции следует;

$\frac{n(Fe_{x}O_{y})}{n(H_{2} )} = \frac{1}{y}; yn(F_{x}O_{y}) = n(H_{2} ); \frac{116y}{56x +16y} = 0,2$.

откуда получаем:

$\frac{x}{y} = \frac{8,4}{11,2} = \frac{1}{1,333} = \frac{3}{4}$.

Следовательно, состав оксида может быть выражен формулой $Fe_{3}O_{4}$.