Дано 16 грамм оксида железа(III) (Fe2O3). В результате реакции с водородом (H2) оксид железа восстанавливается до железа, образуя воду (H2O). Напишите уравнение реакции. Определите массу образовавшейся воды (H2O) в граммах. Рассчитайте количество необходимого водорода (H2) для полной реакции с 16 граммами Fe2O3.

Решим задачу по шагам:

### Шаг 1: Напишите уравнение реакции

Оксид железа(III) (Fe2O3) восстанавливается водородом (H2) до железа (Fe) и образует воду (H2O). Уравнение реакции выглядит следующим образом:

Fe2O3 + 3H2 -> 2Fe + 3H2O

### Шаг 2: Определите молекулярные массы веществ

— Молекулярная масса Fe2O3:
Железо (Fe) = 55.85 г/моль, следовательно:
Fe2O3 = 2 * 55.85 + 3 * 16.00 = 159.7 г/моль

— Молекулярная масса H2O:
H2O = 2 * 1.01 + 16.00 = 18.02 г/моль

— Молекулярная масса H2:
H2 = 2 * 1.01 = 2.02 г/моль

### Шаг 3: Вычислите количество моль Fe2O3

Имеем 16 г Fe2O3. Чтобы найти количество молей, используем формулу:

Количество моль = масса / молекулярная масса

n(Fe2O3) = 16 г / 159.7 г/моль ≈ 0.100 моль

### Шаг 4: Используя уравнение реакции, определите количество молей H2O и H2

Согласно уравнению реакции, 1 моль Fe2O3 даёт 3 моль H2O и требует 3 моль H2. Таким образом:

— Количество молей H2O:
n(H2O) = n(Fe2O3) * 3 = 0.100 моль * 3 = 0.300 моль

— Количество молей H2:
n(H2) = n(Fe2O3) * 3 = 0.100 моль * 3 = 0.300 моль

### Шаг 5: Вычислите массу образовавшейся воды

Масса воды (H2O) рассчитывается так:

масса H2O = n(H2O) * молекулярная масса H2O
масса H2O = 0.300 моль * 18.02 г/моль ≈ 5.406 г

### Шаг 6: Вычислите массу необходимого водорода

Масса H2 рассчитывается так:

масса H2 = n(H2) * молекулярная масса H2
масса H2 = 0.300 моль * 2.02 г/моль ≈ 0.606 г

### Ответ:

1. Масса образовавшейся воды (H2O) ≈ 5.406 г
2. Масса необходимого водорода (H2) ≈ 0.606 г