Дано:
Объем оксида углерода (II) = 672 л
Уравнение реакции: Fe2O3 + CO = Fe + CO2
Найти:
Массу оксида железа (III), Fe2O3, которую можно восстановить.
Решение:
1. Найдем количество вещества оксида углерода (II), CO, используя уравнение состояния идеального газа:
PV = nRT
Где P - давление газа, V - объем газа, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.
Предположим, что условия реакции происходят при нормальных условиях (температура 298 К, давление 1 атм).
Подставим значения в уравнение:
(1 атм) * (672 л) = n * (0.0821 л*атм/(моль*К)) * (298 К)
Решим уравнение относительно количества вещества n:
n = (1 атм * 672 л) / (0.0821 л*атм/(моль*К) * 298 К) ≈ 27 моль
2. Из уравнения реакции видно, что на каждый моль оксида углерода (II), CO, требуется один моль оксида железа (III), Fe2O3, для восстановления.
Следовательно, количество оксида железа (III), Fe2O3, будет равно количеству оксида углерода (II), CO.
Таким образом, масса оксида железа (III), Fe2O3, будет равна его молярной массе, умноженной на количество вещества:
Масса Fe2O3 = мольная масса Fe2O3 * количество вещества Fe2O3
3. Найдем молярную массу оксида железа (III), Fe2O3:
Молярная масса Fe2O3 = (2 моля Fe * атомная масса Fe) + (3 моля O * атомная масса O)
= (2 * 55.85 г/моль) + (3 * 16.00 г/моль)
= 159.70 г/моль
4. Вычислим массу оксида железа (III), Fe2O3:
Масса Fe2O3 = молярная масса Fe2O3 * количество вещества Fe2O3
= 159.70 г/моль * 27 моль
≈ 4311.90 г
Ответ:
Масса оксида железа (III), Fe2O3, которую можно восстановить оксидом углерода (II), CO, объемом 672 л (н.у.), составляет примерно 4311.90 г.