Номер 1.27, страница 39, часть II - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

1.27. Определите массу углерода, необходимого для восстановления 112 г железа из оксида железа(II).

Дано:

масса железа $m(Fe) = 112$ г

Перевод в систему СИ:
$m(Fe) = 112 \text{ г} = 0.112 \text{ кг}$

Найти:

массу углерода $m(C)$

Решение:

1. Составим уравнение химической реакции восстановления железа из оксида железа(II) углеродом. В данном процессе углерод выступает в роли восстановителя. В зависимости от условий, продуктом окисления углерода может быть оксид углерода(II) или оксид углерода(IV). В задачах по химии для данного процесса чаще всего рассматривается образование угарного газа (CO):

$FeO + C \rightarrow Fe + CO$

2. Для расчетов нам понадобятся молярные массы железа (Fe) и углерода (C), которые мы находим по периодической таблице Д.И. Менделеева (значения округлены для удобства расчетов):

$M(Fe) \approx 56$ г/моль

$M(C) \approx 12$ г/моль

3. Вычислим количество вещества (число молей) для 112 г железа по формуле $n = m/M$:

$n(Fe) = \frac{m(Fe)}{M(Fe)} = \frac{112 \text{ г}}{56 \text{ г/моль}} = 2$ моль

4. Согласно уравнению реакции, для получения 1 моля железа (Fe) требуется 1 моль углерода (C). Таким образом, мольные соотношения веществ $Fe$ и $C$ равны:

$\frac{n(C)}{1} = \frac{n(Fe)}{1}$

Следовательно, количество вещества углерода, необходимого для реакции, равно количеству вещества полученного железа:

$n(C) = n(Fe) = 2$ моль

5. Зная количество вещества углерода, можем найти его массу по формуле $m = n \times M$:

$m(C) = n(C) \times M(C) = 2 \text{ моль} \times 12 \text{ г/моль} = 24$ г

Ответ: для восстановления 112 г железа из оксида железа(II) необходимо 24 г углерода.