Номер 492, страница 94 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

492. Укажите верные соотношения между химическими количествами веществ, участвующих в реакции оксида железа(III) с углеродом с образованием железа и оксида углерода(IV):

а) $n(\text{Fe}_2\text{O}_3) = \frac{3}{2} \cdot n(\text{C});$

б) $n(\text{C}) = 3 \cdot n(\text{CO}_2);$

в) $n(\text{CO}_2) = \frac{3}{2} \cdot n(\text{Fe});$

г) $n(\text{Fe}_2\text{O}_3) = \frac{1}{2} \cdot n(\text{Fe});$

д) $n(\text{CO}_2) = \frac{1}{3} \cdot n(\text{C});$

е) $n(\text{Fe}) = \frac{4}{3} \cdot n(\text{C}).$

Для того чтобы определить верные соотношения между химическими количествами веществ, необходимо сначала составить уравнение реакции и расставить в нем стехиометрические коэффициенты.

Реакция оксида железа(III) ($Fe_2O_3$) с углеродом (C) с образованием железа ($Fe$) и оксида углерода(IV) ($CO_2$) описывается следующим уравнением:

$2Fe_2O_3 + 3C \rightarrow 4Fe + 3CO_2$

Коэффициенты в уравнении реакции показывают соотношение количеств веществ (в молях), вступающих в реакцию и образующихся в ее результате:

$n(Fe_2O_3) : n(C) : n(Fe) : n(CO_2) = 2 : 3 : 4 : 3$

Используя эти соотношения, проверим каждое из предложенных утверждений. Общее правило для любой пары веществ А и В в этой реакции: $\frac{n(A)}{\text{коэффициент A}} = \frac{n(B)}{\text{коэффициент B}}$.

а) Проверим соотношение $n(Fe_2O_3) = \frac{3}{2} \cdot n(C)$.

Согласно уравнению реакции, соотношение между $n(Fe_2O_3)$ и $n(C)$ равно $2:3$, то есть $\frac{n(Fe_2O_3)}{2} = \frac{n(C)}{3}$.

Отсюда $n(Fe_2O_3) = \frac{2}{3} \cdot n(C)$.

Поскольку $\frac{2}{3} \neq \frac{3}{2}$, данное соотношение неверно.

Ответ: Соотношение неверно.

б) Проверим соотношение $n(C) = 3 \cdot n(CO_2)$.

Согласно уравнению реакции, соотношение между $n(C)$ и $n(CO_2)$ равно $3:3$, то есть $\frac{n(C)}{3} = \frac{n(CO_2)}{3}$.

Отсюда $n(C) = n(CO_2)$.

Данное соотношение неверно.

Ответ: Соотношение неверно.

в) Проверим соотношение $n(CO_2) = \frac{3}{2} \cdot n(Fe)$.

Согласно уравнению реакции, соотношение между $n(CO_2)$ и $n(Fe)$ равно $3:4$, то есть $\frac{n(CO_2)}{3} = \frac{n(Fe)}{4}$.

Отсюда $n(CO_2) = \frac{3}{4} \cdot n(Fe)$.

Поскольку $\frac{3}{4} \neq \frac{3}{2}$, данное соотношение неверно.

Ответ: Соотношение неверно.

г) Проверим соотношение $n(Fe_2O_3) = \frac{1}{2} \cdot n(Fe)$.

Согласно уравнению реакции, соотношение между $n(Fe_2O_3)$ и $n(Fe)$ равно $2:4$, то есть $\frac{n(Fe_2O_3)}{2} = \frac{n(Fe)}{4}$.

Отсюда $n(Fe_2O_3) = \frac{2}{4} \cdot n(Fe) = \frac{1}{2} \cdot n(Fe)$.

Данное соотношение верно.

Ответ: Соотношение верно.

д) Проверим соотношение $n(CO_2) = \frac{1}{3} \cdot n(C)$.

Согласно уравнению реакции, соотношение между $n(CO_2)$ и $n(C)$ равно $3:3$, то есть $\frac{n(CO_2)}{3} = \frac{n(C)}{3}$.

Отсюда $n(CO_2) = n(C)$.

Данное соотношение неверно.

Ответ: Соотношение неверно.

е) Проверим соотношение $n(Fe) = \frac{4}{3} \cdot n(C)$.

Согласно уравнению реакции, соотношение между $n(Fe)$ и $n(C)$ равно $4:3$, то есть $\frac{n(Fe)}{4} = \frac{n(C)}{3}$.

Отсюда $n(Fe) = \frac{4}{3} \cdot n(C)$.

Данное соотношение верно.

Ответ: Соотношение верно.

Таким образом, верными являются соотношения, представленные в пунктах г) и е).