Яка маса заліза утвориться після того, як змішають 34,8 г залізної окалини Fe3O4 з 12,8 г порошком алюмінію і нагріють

Чтобы решить эту задачу, нам необходимо использовать химические уравнения реакций и знать молярные массы соответствующих веществ.

Итак, начнем с записи химического уравнения реакции между Fe3O4 (залізна окалина) и алюминием (Al):

\[Fe3O4 + 8Al \rightarrow 3Fe + 4Al2O3\]

Теперь, чтобы рассчитать массу железа (Fe), которое образуется, мы должны сначала определить, какое вещество (Fe3O4 или Al) ограничивает реакцию.

Для этого нам понадобятся молярные массы Fe3O4 и Al, которые равны, соответственно, 231,53 г/моль и 26,98 г/моль.

Сначала рассмотрим массу железной окалины (Fe3O4). У нас есть 34,8 г Fe3O4.

Теперь рассмотрим массу алюминия (Al). У нас есть 12,8 г Al.

Для определения ограничивающего реакцию вещества, мы должны сравнить количество вещества каждого реагента с их соответствующими молярными массами.

Масса Fe3O4 / молярная масса Fe3O4 = количество вещества Fe3O4
34,8 г / 231,53 г/моль = 0,15 моля Fe3O4

Масса Al / молярная масса Al = количество вещества Al
12,8 г / 26,98 г/моль ≈ 0,47 моля Al

Согласно уравнению реакции, между каждым молью Fe3O4 необходимо 8 молей Al. Таким образом, соотношение между количеством Fe3O4 и Al равно 1:8.

У нас есть 0,15 моль Fe3O4 и 0,47 моль Al.

Но поскольку соотношение Fe3O4 и Al равно 1:8, у нас будет остаток алюминия после реакции.

Рассчитаем количество алюминия, участвующего в реакции:
0,15 моль Fe3O4 * 8 моль Al / 1 моль Fe3O4 = 1,2 моль Al

Теперь найдем количество Al, которое осталось в реакционной смеси:
0,47 моль Al - 1,2 моль Al = -0,73 моль Al

Поскольку у нас не может быть отрицательного количества вещества, значит, масса алюминия ограничена и равна 12,8 г.

Теперь осталось определить массу железа (Fe), которое образуется. Для этого мы должны знать мольную массу Fe, которая составляет 55,85 г/моль.

Масса Fe = количество вещества Fe * молярная масса Fe
Масса Fe = 0,15 моль Fe * 55,85 г/моль = 8,38 г Fe

Итак, после нагревания смеси образуется 8,38 г железа (Fe).

Окончательный ответ: Масса железа (Fe), которое образуется после смешивания 34,8 г залізної окалини Fe3O4 с 12,8 г порошком алюмінію и нагревания полученной смеси, составляет 8,38 г.