Каков объем угарного газа, выделившегося при восстановлении 16 г оксида железа (I), если его объемный выход составляет

Чтобы решить эту задачу, нам понадобится использовать химические расчеты, связанные с массовыми и объемными соотношениями в реакциях.

Первым шагом будет запись уравнения реакции восстановления оксида железа (I):

Fe2O3 + 3H2 -> 2Fe + 3H2O

Одна молекула оксида железа (I) реагирует с 3 молекулами водорода, образуя 2 атома железа и 3 молекулы воды. Нам дано, что при восстановлении 16 г оксида железа (I) объемный выход составляет 75% от теоретического. Давайте рассчитаем все необходимые значения.

1) Рассчитаем молярную массу оксида железа (I) (Fe2O3):
Молярная масса Fe = 56 г/моль
Молярная масса O = 16 г/моль
Отсюда получаем молярную массу Fe2O3:
2 * 56г/моль + 3 * 16г/моль = 160 г/моль

2) Рассчитаем количество молей оксида железа (I):
Количество молей = масса / молярная масса
Количество молей Fe2O3 = 16 г / 160 г/моль = 0.1 моль

3) Рассчитаем количество молей водорода (H2), которое потребуется для полного восстановления оксида железа (I):
Коэффициент пропорции между Fe2O3 и H2: 3:1
Количество молей H2 = 3 * количество молей Fe2O3 = 3 * 0.1 моль = 0.3 моль

4) Рассчитаем объем угарного газа, выделившегося при восстановлении:
Поскольку известно, что объемный выход составляет 75% от теоретического, мы можем рассчитать объем угарного газа следующим образом:
Объем выхода H2 = 75% от объема, который выделяется при полном восстановлении.

Объем выхода H2 = 75% от объема, который будет выделяться при полном восстановлении.

Объем выхода H2 = 75% от (Объема теоретически выделяемого водорода)

Объем выхода H2 = 75% от (Объема стандартных условиях)

5) Используя пропорцию по газовому закону, можем записать следующее уравнение:
(Объем газа H2) / (Объем теоретически выделяемого водорода) = (Объем H2) / (Объема стандартных условиях)

Объем газа H2 = 0.75 * (Объем теоретически выделяемого водорода)

Чтобы рассчитать объем газа H2, нам нужно знать объем теоретически выделяемого водорода. Объем теоретически выделяемого водорода можно рассчитать, используя идеальный газовый закон, где V - объем газа, n - количество молей газа и R - универсальная газовая постоянная.

6) Объем теоретически выделяемого водорода можно вычислить следующим образом, используя идеальный газовый закон:
V = n * R * T / P,
где V - объем газа,
n - количество молей газа,
R - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль * К)),
T - температура (в Кельвинах),
P - давление (в Паскалях).

Поскольку условия задачи не указывают точные значения температуры и давления, мы будем использовать стандартное состояние (температура 273 К, давление 1 атмосфера).

7) Рассчитаем объем теоретически выделяемого водорода:
V = n * R * T / P
V = 0.3 моль * 8.314 Дж/(моль * К) * 273 К / (101325 Па)

Расчет:
V = 0.003933 м³ (округление до 4 знаков после запятой)

8) Наконец, рассчитаем объем угарного газа, выделившегося при восстановлении:
Объем газа H2 = 0.75 * 0.003933 м³

Расчет:
Объем газа H2 = 0.00294975 м³ (округление до 4 знаков после запятой)

Таким образом, объем угарного газа, выделившегося при восстановлении 16 г оксида железа (I), составляет около 0.0029 м³ при условии, что объемный выход составляет 75% от теоретического.