11. Оксид железа (II, III) какой массой можно восстановить водородом объёмом 11,2л до железа? (Fe3O4 + 4H2 = 3Fe + 4H2O)

Дано:

$$V(H_2) = 11.2 \text{ л}$$,

Найти: $$m(Fe_3O_4) - ?$$

Решение:

1. Запишем уравнение реакции восстановления оксида железа (II, III) водородом: $$Fe_3O_4 + 4H_2 = 3Fe + 4H_2O$$
2. Найдем количество вещества водорода: $$n(H_2) = \frac{V(H_2)}{V_M} = \frac{11.2 \text{ л}}{22.4 \text{ л/моль}} = 0.5 \text{ моль}$$
3. Согласно уравнению реакции, количество вещества оксида железа (II, III) в 4 раза меньше количества вещества водорода: $$n(Fe_3O_4) = \frac{1}{4} n(H_2) = \frac{1}{4} \cdot 0.5 \text{ моль} = 0.125 \text{ моль}$$
4. Определим молярную массу оксида железа (II, III): $$M(Fe_3O_4) = 3 \cdot 56 + 4 \cdot 16 = 168 + 64 = 232 \text{ г/моль}$$
5. Найдем массу оксида железа (II, III): $$m(Fe_3O_4) = n(Fe_3O_4) \cdot M(Fe_3O_4) = 0.125 \text{ моль} \cdot 232 \text{ г/моль} = 29 \text{ г}$$

Ответ: 29 г