Решение:
1. Расчет массы железа:
- Запишем уравнение реакции:
\[ 3Fe_2O_3 + 2Al → 4Fe + 3Al_2O_3 \] - Найдем молярные массы:
\[ M(Fe_2O_3) = 2 × 56 + 3 × 16 = 112 + 48 = 160 \text{ г/моль} \]
\[ M(Fe) = 56 \text{ г/моль} \] - Рассчитаем количество вещества оксида железа (III):
\[ n(Fe_2O_3) = \frac{m}{M} = \frac{56 \text{ г}}{160 \text{ г/моль}} = 0.35 \text{ моль} \] - Найдем количество вещества железа по уравнению реакции:
Из уравнения видно, что из 3 моль $$Fe_2O_3$$ образуется 4 моль $$Fe$$.
\[ n(Fe) = n(Fe_2O_3) × \frac{4}{3} = 0.35 \text{ моль} × \frac{4}{3} ≈ 0.467 \text{ моль} \] - Рассчитаем массу железа:
\[ m(Fe) = n(Fe) × M(Fe) = 0.467 \text{ моль} × 56 \text{ г/моль} ≈ 26.15 \text{ г} \]
2. Вещества, взаимодействующие с железом, и уравнения реакций:
- Хлор:
\[ 2Fe + 3Cl_2 → 2FeCl_3 \] - Серная кислота (разбавленная):
\[ Fe + H_2SO_4 (\text{разб.}) → FeSO_4 + H_2 ↑ \] - Медь и оксид натрия с железом не взаимодействуют.
3. Решение цепочки превращений:
- Железо → Хлорид железа (II):
\[ Fe + 2HCl → FeCl_2 + H_2 ↑ \] - Хлорид железа (II) → Гидроксид железа (II):
\[ FeCl_2 + 2NaOH → Fe(OH)_2 ↓ + 2NaCl \] - Гидроксид железа (II) → Оксид железа (II):
\[ Fe(OH)_2 → FeO + H_2O \] (при нагревании)
Ответ:
1. Масса железа ≈ 26.15 г.
2. Взаимодействуют: хлор, серная кислота.
3. Цепочка решена.