Дано:
Масса оксида железа (III) (m) = 24 г
Объем смеси угарного газа и оксида углерода (IV) = 10,9 л
Найти:
Объемную долю диоксида углерода в исходной смеси.
Решение с расчетом:
1. Сначала найдем количество молей оксида железа (III) для его полного восстановления:
Молярная масса Fe2O3 = 2*55.85 (Fe) + 3*16.00 (O) = 159.7 г/моль
Количество молей Fe2O3 = масса / молярная масса
Количество молей Fe2O3 = 24 г / 159.7 г/моль
Количество молей Fe2O3 ≈ 0.15 моль
2. Затем определим количество молей оксида углерода (IV), необходимое для полного восстановления оксида железа (III).
Уравнение реакции: Fe2O3 + CO -> 2Fe + CO2
Из уравнения видно, что для каждого моля Fe2O3 требуется один моль CO.
3. Теперь найдем количество молей диоксида углерода (CO2), которое образуется в результате полного восстановления Fe2O3.
Так как по уравнению реакции каждый моль CO образует один моль CO2, то количество молей CO2 будет таким же, как у CO.
Количество молей CO2 ≈ 0.15 моль
4. Наконец, рассчитаем объемную долю диоксида углерода в исходной смеси:
Объем CO2 = количество молей CO2 * 22.4 л/моль
Объем CO2 ≈ 0.15 моль * 22.4 л/моль ≈ 3.36 л
Объемная доля CO2 в исходной смеси = Объем CO2 / Объем смеси * 100%
Объемная доля CO2 = 3.36 л / 10.9 л * 100% ≈ 30.83%
Ответ:
Объемная доля диоксида углерода в исходной смеси составляет примерно 30.83%.