Обоснование:
Для решения задачи нам потребуется масса полученного железа. В тексте задачи она отсутствует. Предположим, что масса полученного железа составляет 11.2 г (это значение часто встречается в учебных задачах и позволяет получить целые числа).
1. Запишем уравнение реакции:
Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂
2. Найдем теоретическую массу железа, которую можно получить из 11.2 г, учитывая 80% выход:
Теоретическая масса Fe = (Масса полученного Fe) / (Выход продукта в долях единицы)
Теоретическая масса Fe = 11.2 г / 0.80 = 14 г
3. Рассчитаем молярные массы:
M(Fe) = 56 г/моль
M(Fe₂O₃) = 2 * 56 + 3 * 16 = 112 + 48 = 160 г/моль
4. Найдем количество вещества железа, которое теоретически могло быть получено:
n(Fe) = Теоретическая масса Fe / M(Fe) = 14 г / 56 г/моль = 0.25 моль
5. По уравнению реакции найдем количество вещества оксида железа (III), необходимое для получения 0.25 моль железа:
Из уравнения: 1 моль Fe₂O₃ дает 2 моль Fe.
Следовательно, n(Fe₂O₃) = n(Fe) / 2 = 0.25 моль / 2 = 0.125 моль
6. Найдем массу использованного оксида железа (III):
m(Fe₂O₃) = n(Fe₂O₃) * M(Fe₂O₃) = 0.125 моль * 160 г/моль = 20 г
Ответ:
При условии, что масса полученного железа равна 11.2 г, масса использованного оксида железа (III) составляет 20 г.