дано:
- объем водорода (н. у.) V = 200 м3
- при нормальных условиях 1 м3 газа соответствует 22,4 моль (при T = 0°C и P = 101,3 кПа)
найти:
- массу железа mFe, необходимую для получения данного объема водорода
решение:
1. Сначала найдем количество молей водорода, используя объем:
n(H2) = V / Vm = 200 m3 / 22,4 m3/mol = 8928,57 моль
2. Реакция между железом и соляной кислотой имеет следующий вид:
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
Из уравнения реакции видно, что 1 моль железа дает 1 моль водорода. Следовательно, количество молей железа равно количеству молей водорода:
n(Fe) = n(H2) = 8928,57 моль
3. Теперь найдем массу железа, используя его молярную массу. Молярная масса железа (Fe) составляет aproximadamente 55,85 г/моль.
m(Fe) = n(Fe) * M(Fe) = 8928,57 моль * 55,85 г/моль = 497 148,5 г = 497,15 кг
ответ:
необходимо растворить железо массой приблизительно 497,15 кг в избытке соляной кислоты для получения водорода объемом 200 м3.