Đáp án:
\(V = 20,16{\text{ lít}}\)
\(\% {m_{Fe}} = 73,68\% ; \% {m_{F{e_2}{O_3}}} = 26,32\% \)
Giải thích các bước giải:
Phản ứng xảy ra:
\(F{e_2}{O_3} + 3{H_2}\xrightarrow{{{t^o}}}2Fe + 3{H_2}O\)
Ta có:
\({n_{F{e_2}{O_3}}} = \frac{{32}}{{56.2 + 16.3}} = 0,2{\text{ mol;}}{{\text{n}}_{{H_2}}} = \frac{{20,16}}{{22,4}} = 0,9{\text{ mol}}\)
Vì \({n_{{H_2}}} > 3{n_{F{e_2}{O_3}}}\) nên \(H_2\) dư.
Do vậy hiệu suất tính theo \(Fe_2O_3\)
\({n_{{H_2}}} + {n_{{H_2}O}} = {n_{{H_2}{\text{ bđ}}}} = 0,9{\text{ mol}}\)
\( \to V = 0,9.22,4 = 20,16{\text{ lít}}\)
\({n_{F{e_2}{O_3}{\text{ phản ứng}}}} = 0,2.80\% = 0,16{\text{ mol}}\)
\( \to {n_{Fe}} = 0,16.2 = 0,32{\text{ mol;}}{{\text{n}}_{F{e_2}{O_3}{\text{ dư}}}} = 0,2 - 0,16 = 0,04{\text{ mol}}\)
\( \to {m_{Fe}} = 0,32.56 = 17,92{\text{ gam;}}{{\text{m}}_{F{e_2}{O_3}}} = 0,04.160 = 6,4{\text{ gam}}\)
\( \to \% {m_{Fe}} = \frac{{17,92}}{{17,92 + 6,4}} = 73,68\% \to \% {m_{F{e_2}{O_3}}} = 26,32\% \)
