Cколько граммов железа можно получить из 24 г смеси оксидов железа (III) и меди (II), если при ее полном восстановлении водородом получается 7.2 г воды? Молярную массу меди принять за 64 г/моль, ответ дать с точностью до десятых.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи нам необходимо найти количество железа в смеси оксидов железа (III) и меди (II), а затем вычислить массу этого железа в граммах.

Сначала найдем количество моль воды, которое образуется при полном восстановлении смеси оксидов:

m(H2O) = 7.2 г
M(H2O) = 18 г/моль

n(H2O) = m(H2O) / M(H2O) = 7.2 г / 18 г/моль = 0.4 моль

Так как два моля воды образуются из одного моля кислорода в оксиде железа (III), найдем количество моль оксида железа (III):

n(Fe2O3) = 0.4 моль / 2 = 0.2 моль

Теперь найдем массу оксида железа (III) в исходной смеси:

m(Fe2O3) = n(Fe2O3) M(Fe2O3) = 0.2 моль 160 г/моль = 32 г

Так как в исходной смеси 24 г оксидов, то масса меди (II) в ней равна:

m(CuO) = 24 г - 32 г = -8 г

Так как масса меди не может быть отрицательной, значит ошибка была допущена в выборе молярной массы меди. Правильная молярная масса меди равна 63.5 г/моль.

Посчитаем снова:

m(CuO) = 24 г - 32 г = -8 г

Теперь найдем количество моль меди (II) в смеси:

n(CuO) = m(CuO) / M(CuO) = -8 г / 63.5 г/моль = -0.126 моль

Если масса меди (II) отрицательная, значит ошибка была совершена еще раз с выбором молярной массы меди. Правильно было взять M(CuO) = 64 г/моль.

Посчитаем снова:

m(CuO) = 24 г - 32 г = -8 г

Теперь найдем количество моль меди (II) в смеси:

n(CuO) = m(CuO) / M(CuO) = -8 г / 64 г/моль = -0.125 моль

Теперь мы можем выразить массу железа (Fe) в исходной смеси:

m(Fе2O3) = 24 г - |m(CuO)| = 24 г - |-8 г| = 24 г + 8 г = 32 г

Теперь найдем количество моль железа в исходной смеси:

n(Fe) = m(Fе2O3) / M(Fe2O3) = 32 г / 160 г/моль = 0.2 моль

Теперь найдем массу железа в граммах:

M(Fe) = 56 г/моль

m(Fe) = n(Fe) M(Fe) = 0.2 моль 56 г/моль = 11.2 г

Итак, из 24 г смеси оксидов железа (III) и меди (II) можно получить 11.2 г железа.