Химия
8 класс
Вопрос
Для восстановления оксида железа(III) до металлического железа потребовался оксид углерода (II) объемом $0,896 дм^{3}$ (н.у.). Образовавшийся в результате реакции газ поглотили раствором, содержащим гидроксид кальция массой 2,22 г. Определите исходное количество оксида железа(III) и количества веществ, образовавшихся в результате поглощения газа раствором гидроксида кальция.
Ответ
1) $Fe_{2}O_{3} + 3CO = 2Fe + 3CO_{2} \uparrow$
2) $Ca(OH)_{2} + CO_{2} = \downarrow CaCO_{3} + H_{2}O$
3) $CaCO_{3} + CO_{2} + H_{2}O = Ca(HCO_{3})_{2}$
$M(Fe_{2}O_{3}) = 160 г/моль; M(Cu(OH)_{2}) = 74 г/моль; M(CaCO_{3}) = 100 г/моль; M(Ca(HCO_{3})) = 162 г/моль$.
Из условия задачи и уравнения (1) рассчитываем объем $CO_{2}$, он равен $0,896 дм^{3}$ или $\frac{0,896}{22,4} = 0,04 моль$. Количество $Ca(OH)_{2}$ составляет $\frac{2,22}{74} = 0,03 моль$. Из уравнения реакции (1) количество $Fe_{2}O_{3}$ составит $\frac{1}{3}$ моль $CO$ или $\frac{1}{3}0,04$ моль, а масса $Fe_{2}O_{3}$ будет равна $\frac{0,04}{3} 160 = 2,13 г$. В реакцию (2) вступит 0,03 моль $CO_{2}$ и образуется 0,03 моль $CaCO_{3}$. Оставшийся $CO_{2}$ в количестве 0,01 моль образует по реакции (3) 0,01 моль $Ca(HCO_{3})_{2}$ или $0,01 \cdot 162 = 1,62 г$. Для образования 0,01 моль $Ca(HCO_{3})_{2}$ потребуется такое же количество $CaCO_{3}$. Следовательно всего образовалось $CaCO_{3}$ 0,03 -0,01 = 0,02 моль или $0,02 \cdot 100 = 2 г$.