Определите массу полученного железа при восстановлении оксида железа (III) массой 320 г, содержащего 5% примеси

Для решения данной задачи мы должны учитывать, что восстановление оксида железа (III) происходит с использованием водорода. Начнем с расчета количества оксида железа (III) в исходном веществе.

Масса оксида железа (III) составляет 320 г. Поскольку содержание примесей составляет 5%, то масса самого чистого оксида железа (III) в веществе будет равна 95% от его общей массы.

Масса чистого оксида железа (III) в веществе = 320 г × 0.95 = 304 г

Теперь мы должны вычислить количество молекул водорода, необходимого для полного восстановления оксида железа (III). Для этого мы воспользуемся химическим уравнением реакции.

Уравнение реакции восстановления оксида железа (III) с помощью водорода выглядит следующим образом:

Fe2O3 + 3H2 → 2Fe + 3H2O

Из уравнения видно, что требуется 3 молекулы водорода для восстановления 1 молекулы оксида железа (III).

Масса 1 молекулы оксида железа (III) равна сумме молекулярных масс атомов железа и кислорода в оксиде. Атом железа имеет атомную массу примерно равную 56 г/моль, а атом кислорода - примерно 16 г/моль.

Молекулярная масса оксида железа (III) = (2 × атомная масса железа) + (3 × атомная масса кислорода)
= (2 × 56 г/моль) + (3 × 16 г/моль)
= 112 г/моль + 48 г/моль
= 160 г/моль

Теперь мы можем вычислить количество молекул оксида железа (III) в исходном веществе.

Количество молекул оксида железа (III) = масса оксида железа (III) / молекулярная масса оксида железа (III)
= 304 г / 160 г/моль
≈ 1.9 моль

Итак, для полного восстановления 1.9 моль оксида железа (III) требуется 3 × 1.9 = 5.7 моль водорода.

Масса водорода можно вычислить, умножив его количество молекул на его молярную массу. Молярная масса водорода равна приблизительно 2 г/моль.

Масса водорода = количество молекул водорода × молярная масса водорода
= 5.7 моль × 2 г/моль
= 11.4 г

Таким образом, для восстановления оксида железа (III) массой 320 г требуется 11.4 г водорода. Для определения массы полученного железа нам также необходимо учесть, что выход железа составляет определенный процент от массы водорода.

Полный ответ будет представлять суммарную массу водорода и железа. Cледует учесть, что масса железа будет составлять только часть от массы водорода.

Масса железа = масса водорода × (выход железа / 100)
= 11.4 г × (выход железа / 100)

Поскольку в условии не указан точный выход железа, нам нужна дополнительная информация для расчета его массы. Пожалуйста, предоставьте эту информацию, и я смогу дать более точный ответ.