Над раскаленными железными опилками массой 2.8г пропустили водяной пар массой 9г. Определите объем выделевшегося газа

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи, мы можем воспользоваться законом сохранения массы. По условию задачи взаимодействие прошло при постоянном давлении, так что можно использовать закон пропорций.

Молярная масса железа Fe = 56 г/моль
Молярная масса воды H2O = 18 г/моль

Для начала определим количество вещества железа и воды:

n(Fe) = m(Fe) / M(Fe) = 2.8г / 56 г/моль = 0.05 моль
n(H2O) = m(H2O) / M(H2O) = 9г / 18 г/моль = 0.5 моль

Согласно уравнению реакции, железо Fe реагирует с водой H2O и образуется водород H2 и оксид железа Fe2O3.

3 Fe + 4 H2O → Fe2O3 + 4 H2

Для того чтобы произошла реакция, нужно 3 мол железа на 4 моля воды. Рассчитаем, сколько молей железа и воды участвуют в реакции:

n(Fe) = 0.05 моль
n(H2O) = 0.5 моль
n(Fe) < n(H2O) / (4/3) -> процесс проходит без остатка

Общее количество газа, выделенного в результате реакции будет равно количеству молей водорода:
n(H2) = n(H2O) (4/3) = 0.5 моль (4/3) = 0.67 моль

Теперь найдем объем выделившегося газа, используя уравнение состояния для идеального газа:

V = n * Vm, где Vm - молярный объем при стандартных условиях

Vm = 22.4 л/моль

V = 0.67 моль * 22.4 л/моль = 14.97 л

Таким образом, объем выделевшегося газа составит 14.97 л.