Рассчитайте объем (дм³) кислорода (н. у.), прореагировавшего с железом массой 14 г, если в результате реакции образовалось вещество со степенью окисления атомов железа, равной +3.

Решение:

1. Определим вещество, образовавшееся в результате реакции:

Железо (Fe) имеет степень окисления +3. В реакции с кислородом железо образует оксид железа(III) — \( Fe_2O_3 \).

2. Запишем уравнение реакции:

\( 4Fe + 3O_2 \rightarrow 2Fe_2O_3 \)

3. Рассчитаем молярную массу железа:

\( M(Fe) = 56 \) г/моль

4. Рассчитаем количество вещества железа:

\( \nu(Fe) = \frac{m(Fe)}{M(Fe)} = \frac{14 \text{ г}}{56 \text{ г/моль}} = 0.25 \) моль

5. Определим количество вещества кислорода по уравнению реакции:

Из уравнения реакции следует, что на 4 моль Fe приходится 3 моль \( O_2 \).

\( \nu(O_2) = \frac{3}{4} \nu(Fe) = \frac{3}{4} \cdot 0.25 \text{ моль} = 0.1875 \) моль

6. Рассчитаем объем кислорода (н. у.):

При нормальных условиях (н. у.) молярный объем любого газа равен 22.4 дм³/моль.

\( V(O_2) = \nu(O_2) \cdot V_m = 0.1875 \text{ моль} \cdot 22.4 \text{ дм}^3/\text{моль} = 4.2 \) дм³

Ответ: 4.2 дм³.