Рассчитайте объем оксида углерода(II), необходимого для полного восстановления 4 г оксида железа(III).

Для того чтобы рассчитать объем оксида углерода(II) (CO), необходимого для полного восстановления 4 г оксида железа(III) (Fe₂O₃), нужно следовать несколько шагов:

1. Запишем уравнение реакции восстановления оксида железа(III):

   $$Fe_2O_3 + 3CO \rightarrow 2Fe + 3CO_2$$

   Это уравнение показывает, что для восстановления одного молекулы оксида железа(III) требуется 3 молекулы угарного газа (CO).

2. Вычислим количество вещества оксида железа (III):

   Молекулярная масса Fe₂O₃ составляет:

   $$M(Fe_2O_3) = 2 \times 55,85 \, \text{(молекулярная масса железа)} + 3 \times 16,00 \, \text{(молекулярная масса кислорода)} = 159,7 \, \text{г/моль}.$$

   Количество вещества оксида железа, которое содержится в 4 г, вычисляется по формуле:

   $$n(Fe_2O_3) = \frac{m}{M} = \frac{4}{159,7} \approx 0,025 \, \text{моль}.$$

3. Вычислим количество вещества CO, необходимое для реакции:

   Согласно уравнению реакции, на 1 моль Fe₂O₃ требуется 3 моль CO. То есть для 0,025 моль Fe₂O₃ потребуется:

   $$n(CO) = 3 \times n(Fe_2O_3) = 3 \times 0,025 = 0,075 \, \text{моль}.$$

4. Вычислим объем оксида углерода (II) при стандартных условиях:

   Объем одного моля газа при стандартных условиях (0°C, 1 атм) равен 22,4 л. Следовательно, объем CO, который нам необходим:

   $$V(CO) = n(CO) \times 22,4 \, \text{л} = 0,075 \times 22,4 \approx 1,68 \, \text{л}.$$

Таким образом, для полного восстановления 4 г оксида железа(III) потребуется примерно 1,68 литра оксида углерода(II).