Номер 5, страница 78 - гдз по химии 8 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

§ 20. Расчёты по химическим уравнениям. Глава 2. Важнейшие представители неорганических веществ. Количественные отношения в химии - номер 5, страница 78.

5. Придумайте и решите задачу, если известна масса одного реагента, а требуется найти объём (н. у.) второго реагента и массу одного из продуктов реакции по уравнению

$Fe_2O_3 + 3H_2 = 3H_2O + 2Fe$

Условие задачи:

Дано:

Решение:

Условие задачи:

В реакцию восстановления оксида железа(III) водородом вступает 320 г оксида. Вычислите объем водорода (при нормальных условиях), который потребуется для реакции, и массу железа, которое образуется в результате. Уравнение реакции: $Fe_2O_3 + 3H_2 = 3H_2O + 2Fe$.

Дано:

$m(Fe_2O_3) = 320$ г

Найти:

$V(H_2) - ?$

$m(Fe) - ?$

Решение:

1. Найдем молярную массу оксида железа(III) ($Fe_2O_3$). Используем относительные атомные массы элементов из Периодической таблицы: $Ar(Fe) \approx 56$ г/моль, $Ar(O) \approx 16$ г/моль.

$M(Fe_2O_3) = 2 \cdot 56 + 3 \cdot 16 = 112 + 48 = 160$ г/моль.

2. Рассчитаем количество вещества оксида железа(III), вступившего в реакцию, по формуле $n = \frac{m}{M}$:

$n(Fe_2O_3) = \frac{320 \text{ г}}{160 \text{ г/моль}} = 2$ моль.

3. По уравнению реакции $Fe_2O_3 + 3H_2 = 3H_2O + 2Fe$ определим количества веществ водорода ($H_2$) и железа ($Fe$). Стехиометрические коэффициенты показывают, что соотношение количеств веществ следующее:

$n(Fe_2O_3) : n(H_2) : n(Fe) = 1 : 3 : 2$

Следовательно, количество вещества водорода:

$n(H_2) = 3 \cdot n(Fe_2O_3) = 3 \cdot 2 \text{ моль} = 6$ моль.

И количество вещества железа:

$n(Fe) = 2 \cdot n(Fe_2O_3) = 2 \cdot 2 \text{ моль} = 4$ моль.

4. Найдем объем водорода при нормальных условиях (н.у.). Молярный объем газа при н.у. составляет $V_m = 22,4$ л/моль. Объем вычисляется по формуле $V = n \cdot V_m$.

$V(H_2) = 6 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} = 134,4$ л.

5. Рассчитаем массу образовавшегося железа. Молярная масса железа $M(Fe) = 56$ г/моль.

$m(Fe) = n(Fe) \cdot M(Fe) = 4 \text{ моль} \cdot 56 \text{ г/моль} = 224$ г.

Ответ: $V(H_2) = 134,4$ л; $m(Fe) = 224$ г.