Решение задачи по химии: Fe2O3 + H2 → Fe + H2O

Дано: \(m(Fe_{2}O_{3}) = 480\) мг Найти: \(V(H_{2}) - ?\) \(n(H_{2}O) - ?\) Решение: 1. Переведем массу оксида железа (III) из миллиграммов в граммы: \[m(Fe_{2}O_{3}) = 480 \text{ мг} = 0,48 \text{ г}\] 2. Запишем уравнение реакции восстановления железа водородом: \[Fe_{2}O_{3} + 3H_{2} \rightarrow 2Fe + 3H_{2}O\] 3. Вычислим молярную массу оксида железа (III): \[M(Fe_{2}O_{3}) = 2 \cdot 56 + 3 \cdot 16 = 112 + 48 = 160 \text{ г/моль}\] 4. Найдем количество вещества оксида железа (III): \[n(Fe_{2}O_{3}) = \frac{m}{M} = \frac{0,48 \text{ г}}{160 \text{ г/моль}} = 0,003 \text{ моль}\] 5. По уравнению реакции определим количество вещества водорода и воды: Согласно уравнению, на 1 моль \(Fe_{2}O_{3}\) требуется 3 моля \(H_{2}\) и образуется 3 моля \(H_{2}O\). \[n(H_{2}) = 3 \cdot n(Fe_{2}O_{3}) = 3 \cdot 0,003 = 0,009 \text{ моль}\] \[n(H_{2}O) = 3 \cdot n(Fe_{2}O_{3}) = 3 \cdot 0,003 = 0,009 \text{ моль}\] 6. Вычислим объем водорода (при н.у.), используя молярный объем \(V_{m} = 22,4 \text{ л/моль}\): \[V(H_{2}) = n(H_{2}) \cdot V_{m} = 0,009 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} = 0,2016 \text{ л}\] (или 201,6 мл) Ответ: \(V(H_{2}) = 0,2016 \text{ л}\); \(n(H_{2}O) = 0,009 \text{ моль}\).