Дано:
m(техническогоFe)=100г.
m(примесей)=15%
Vm=22,4л./моль
--------------------------------
V(воздуха)-?
Решение:
1. Определим массу примесей:
m(примесей)=m( техническогоFe)xω%(примесей )÷100%
m(примесей)=100г.×15%÷100%=15г.
2. Определим массу чистого железа:
m(Fe)=m(техническийFe) - m(примесей)
m(Fe)=100г. - 15г =85г.
3.Определим молярную массу железа и его количество вещества в 85г.:
M(Fe)=56г./моль
n₁(Fe)=m(Fe)÷M(Fe)=85г.÷56г./моль=1,5моль
4. Запишем уравнение реакции:
3Fe + 2O₂ = Fe₃O₄
по уравнению реакции:
n(Fe)=3моль n(O₂)=2моль
по условию задачи:
n₁(Fe)=1,5моль n₁(O₂)=1моль
5. Определим кислорода количеством вещества 1моль:
V(O₂)=n₁(O₂)xVm
V(O₂)=1моль
x22,4л./моль=22,4л.
6. Определим объем воздуха, принимая во внимание что кмчлорода в воздухе 21%:
V(воздуха) = 22,4л.х100%÷21%=106,6л.
5. Ответ: для получения железной окалины - Fe₃O₄ при сжигании железа массой 100г, содержащего 15% примесей потребуется 106,6л. воздуха.