3. Какое количество оксида железа(iii) нужно взять, чтобы получить 168 г железа? Сколько объема водорода потребуется

Чтобы решить эту задачу, мы должны использовать законы химических реакций и уравнений. Рассмотрим реакцию восстановления оксида железа(iii) с помощью водорода:

\[Fe_2O_3 + 3H_2 \rightarrow 2Fe + 3H_2O\]

Согласно этому уравнению, одна молекула оксида железа(iii) реагирует с тремя молекулами водорода, образуя две молекулы железа и три молекулы воды.

Первая часть задачи требует найти количество оксида железа(iii), необходимое для получения 168 г железа. Чтобы это сделать, нам нужно знать молярную массу каждого вещества. Молярная масса оксида железа(iii) составляет 159,69 г/моль, а молярная масса железа составляет 55,85 г/моль.

Давайте выполним несколько шагов, чтобы найти количество оксида железа(iii):

1. Найдем количество вещества железа (Fe) в граммах, используя массу железа (168 г) и его молярную массу:
\[n_{Fe} = \frac{{m_{Fe}}}{{M_{Fe}}} = \frac{{168 \, \text{г}}}{{55,85 \, \text{г/моль}}} \approx 3,007 \, \text{моль Fe}\]

2. Так как у нас требуется получить 2 молекулы железа из одной молекулы оксида железа(iii), то количество молекул оксида железа(iii) должно быть в два раза больше:
\[n_{Fe_2O_3} = 2 \times n_{Fe} = 2 \times 3,007 \, \text{моль Fe} \approx 6,014 \, \text{моль Fe}_2\text{O}_3\]

Таким образом, чтобы получить 168 г железа, необходимо взять приблизительно 6,014 моль оксида железа(iii).

Теперь давайте перейдем ко второй части задачи, где нам нужно найти объем водорода, необходимый для проведения процесса восстановления.

3. используя уравнение реакции, мы знаем, что получение 2 молекул железа требует 3 молекул водорода. Таким образом, количество молекул водорода должно быть в 1,5 раза больше, чем количество молекул оксида железа(iii):
\[n_{H_2} = 1,5 \times n_{Fe_2O_3} = 1,5 \times 6,014 \, \text{моль} \approx 9,021 \, \text{моль}\]

4. Используя молярный объем водорода (22,4 л/моль) при нормальных условиях, мы можем найти объем водорода, переданный в процессе восстановления:
\[V_{H_2} = n_{H_2} \times V_m = 9,021 \, \text{моль} \times 22,4 \, \text{л/моль} \approx 201,72 \, \text{л}\]

Таким образом, чтобы провести процесс восстановления, потребуется примерно 201,72 л водорода.

Надеюсь, этот подробный ответ с пояснениями помог вам понять решение задачи. Если у вас возникнут еще какие-либо вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать их!