Химия

8 класс
Вопрос
Водород получают, пропуская водяной пар над раскаленными железными стружками. Определите степень превращения воды в водород (т. е. отношение массы воды, превратившейся в водород, к исходной массе воды), если при пропускании над железом 100 л водяного пара при $300^{ \circ } С$ и нормальном давлении его масса уменьшилась на 13,6 г.
Ответ


Напишем уравнение реакции:

$3Fe + 4H_{2}O = Fe_{3}O_{4} + 4H_{2} \uparrow$.

Исходя из уравнения Клайперона - Менделеева рассчитаем исходную массу воды:

$n = \frac{pV}{RT}; n(H_{2}O) = \frac{101325 \cdot 100 \cdot 10^{-3}}{8,31 \cdot 573} = 2,128 (моль)$;
$m(H_{2}O) = 2,128 моль \cdot 18 г/моль = 38,30 г$.

Превращение 1 моль воды в водород сопровождается уменьшением массы паро-газовой смеси за счет кислорода, поэтому

$n(O) = \frac{13,6 г}{16 г/моль} = 0,85 моль$.

Найдем массу воды, прореагировавшей с железом:

$n(H_{2}O) = n(O) = 0,85 моль$;
$m(H_{2}O) = 0,85 моль \cdot 18 г/моль = 15,3 г$.

Вычислим степень превращения воды в водород:

$\frac{15,3 г}{38,30 г} = 0,4 (40 \text{ % })$.
Ответ: $40 \text{ % }$.
8 класс Химия Средняя

Ещё по теме

В период рабочего (горячего) хода в генераторе воздушного газа через слой раскаленного кокса пропустили воздух. Газы, выделившиеся в результате реакции, которые содержали $CO_2, CO, N_2$ и $O_2$, подвергли количественному анализу. Для анализа взяли 1000 мл газа при температуре $17^{\circ} C$ и давлении 740 мм рт. ст. и пропустили его через систему поглотительных склянок. Было обнаружено, что уменьшение объема газа в сосуде, содержащем взвесь белого фосфора в воде, составило 15 мл, в сосуде с аммиачным раствором хлорида меди - 170 мл, а в сосуде с концентри-рованным раствором гидроокиси калия - 35 мл. а. Напишите уравнения реакций поглощения газов и укажите последовательность расположения поглотительных склянок в системе. б. Определите процентный (по объему) состав смеси газов, образовавшихся в результате реакции. г. Вычислите, сколько кокса, содержащего 98 % угля, можно подвергнуть газификации в течение 1 ч, если за это время образуется 15 000 м^3 газа определенного выше состава.
8 класс Химия Средняя
1 г технического брома, загрязненного хлором, ввели в реакцию с избытком раствора иодистого калия, в Результате получили раствор, окрашенный в темно-коричневый цвет. Для полного обесцвечивания полученного раствора необходимо 126,70 мл 0,1 М раствора $Na_2S_2O_3$. а. Объясните причину изменения окраски раствора $KI$. Напишите уравнения реакции, происходящей после Добавления к раствору $KI$ брома, содержащего хлор. Объясните эти реакции, исходя из положения названных элементов в периодической системе. б. Объясните обесцвечивание раствора при действии $Na_2S_2O_3$ и напишите уравнение соответствующей реакции. Объясните характер изменения степени окисления в этой реакции и покажите, какое вещество здесь является окислителем, а какое - восстановителем. в. Вычислите процентное (по массе) содержание хлора в броме.
8 класс Химия Средняя