Рассчитайте количество вещества и массу оксида железа (III) в реакции с серной кислотой, необходимой для получения 50 г сульфата железа (III).

Для решения этой задачи сначала определим уравнение химической реакции между оксидом железа (III) и серной кислотой, а затем выполним расчеты для определения количества вещества и массы оксида железа (III), необходимого для получения 50 г сульфата железа (III).

Шаг 1: Запишем уравнение реакции

Реакция между оксидом железа (III) ($\text{Fe}_2\text{O}_3$) и серной кислотой ($\text{H}_2\text{SO}_4$) протекает следующим образом:

Из уравнения видно, что на одну моль оксида железа (III) требуется 3 моль серной кислоты, и при этом образуется одна моль сульфата железа (III) ($\text{Fe}_2(\text{SO}_4)_3$).

Шаг 2: Рассчитаем молярную массу веществ

Для проведения расчетов определим молярную массу каждого вещества:

• Молярная масса $\text{Fe}_2\text{O}_3$: $2 \cdot 55.85 + 3 \cdot 16 = 159.7 \, \text{г/моль}$
• Молярная масса $\text{Fe}_2(\text{SO}_4)_3$: $2 \cdot 55.85 + 3 \cdot (32.07 + 4 \cdot 16) = 399.9 \, \text{г/моль}$

Шаг 3: Найдем количество вещества сульфата железа (III)

Дано, что нужно получить 50 г $\text{Fe}_2(\text{SO}_4)_3$. Для нахождения количества вещества ($n$) используем формулу:

где $m$ — масса вещества, а $M$ — его молярная масса.

Шаг 4: Определим количество вещества $\text{Fe}_2\text{O}_3$

Согласно стехиометрии реакции, для образования 1 моль $\text{Fe}_2(\text{SO}_4)_3$ требуется 1 моль $\text{Fe}_2\text{O}_3$. Значит, для 0.125 моль $\text{Fe}_2(\text{SO}_4)_3$ потребуется 0.125 моль $\text{Fe}_2\text{O}_3$.

Шаг 5: Рассчитаем массу оксида железа (III)

Теперь найдем массу $\text{Fe}_2\text{O}_3$, необходимую для этой реакции:

Ответ:

Для получения 50 г сульфата железа (III) необходимо 0.125 моль или примерно 19.96 г оксида железа (III).