10 класс Количественные отношения в химии § 5. Количественные отношения в химии

ГДЗ по химии, 10 класс, Еремин, номер 5.3: Количественные отношения в химии

Химия; углубленное обучение — Еремин В.В., Кузьменко Н.Е., Теренин В.И. и др.; под редакцией Лунина В.В.

Надежда Фомина, методист по химии Шпаргача обновлено 12 сентября 2026

← 5.2 5.4 →

Условие

При сжигании 100 г пирита FeS₂ образовался оксид железа(III). Вычислите массу углерода, который понадобится для получения железа из этого оксида.

Номер как в учебнике. Условие — полный пересказ редакции: те же пункты, числа и факты, не цитата из книги.

Пошаговое решение

Для решения задачи необходимо последовательно рассмотреть две химические реакции: сначала процесс обжига (сжигания) пирита с образованием оксида железа(III), а затем процесс восстановления этого оксида углеродом до металлического железа. Мы будем использовать закон сохранения массы и стехиометрические коэффициенты уравнений реакций.

Шаг 1. Запись уравнения реакции горения пирита

При сжигании пирита (FeS₂) в избытке кислорода образуется оксид железа(III) (Fe₂O₃) и сернистый газ (SO₂). Составим и уравняем это уравнение:

4FeS₂+11O₂→2Fe₂O₃+8SO₂

Из уравнения видно, что из 4 моль FeS₂ получается 2 моль Fe₂O₃. То есть мольное соотношение между исходным веществом и продуктом составляет 2:1 (или 1:0.5).

Шаг 2. Расчёт количества вещества и массы оксида железа(III)

Сначала найдём молярные массе веществ:

M(FeS₂)=56+2·32=120 г/моль;
M(Fe₂O₃)=2·56+3·16=112+48=160 г/моль.

Вычислим количество вещества пирита, взятого для реакции:

n(FeS₂)=m/M=100/ г $$}{120 \text{~г/моль}} = \frac{5}{6} \text{~моль} \approx 0{,}833 \text{~моль}$$

Согласно уравнению реакции, из 4 моль FeS₂ образуется 2 моль Fe₂O₃. Следовательно, количество вещества оксида железа(III) будет вдвое меньше количества вещества пирита:

n(Fe₂O₃)=1/2n(FeS₂)=1/2·5/6=5/12 моль

Теперь найдём массу полученного оксида железа(III):

m(Fe₂O₃)=n·M=5/12 моль ·160 г/моль =800/12 г =200/3 г ≈66,7 г

Шаг 3. Запись уравнения реакции восстановления оксида углеродом

Восстановление оксида железа(III) углеродом протекает по следующему уравнению (при высокой температуре):

2Fe₂O₃+3C→4Fe+3CO₂

Из уравнения следует, что на 2 моль Fe₂O₃ требуется 3 моль углерода C. Мольное соотношение n(C):n(Fe₂O₃)=3:2.

Шаг 4. Расчёт массы углерода

Найдём количество вещества углерода, необходимое для реакции с рассчитанным количеством оксида:

n(C)=3/2n(Fe₂O₃)=3/2·5/12=15/24=5/8 моль =0,625 моль

Молярная масса углерода M(C)=12 г/моль. Вычислим массу углерода:

m(C)=n(C)·M(C)=0,625 моль ·12 г/моль =7,5 г

Проверка расчётов

Можно решить задачу через пропорцию по массам, объединив оба этапа.

1. Из 4·120=480 г FeS₂ получается 2·160=320 г Fe₂O₃.

2. Для восстановления 320 г Fe₂O₃ нужно 3·12=36 г C.

Таким образом, связь между массой пирита и массой углерода можно записать как цепочку пропорций или единый коэффициент:

Если из 480 г FeS₂ получаем 320 г Fe₂O₃, то из 100 г FeS₂ получим x г Fe₂O₃:

x=100·320/480=100·2/3=200/3 г

Далее, если для 320 г Fe₂O₃ нужно 36 г C, то для 200/3 г Fe₂O₃ нужно y г C:

y=200/3·36/320=200·12/320=2400/320=240/32=7,5 г

Результаты совпадают. Ответ верен.

Ответ

7,5 г

Задача решается в два этапа: сначала находим массу Fe2O3 из FeS2, затем массу C для восстановления Fe2O3. Важно правильно составить уравнения реакций и учесть стехиометрию.

Как решение?

Двойная оценка: понятность и подробность. Можно выбрать одно или оба.

Подробность

У вас другое условие?

Загрузите фото — учтём ваши числа и редакцию.

Решить по фото

Частые вопросы

Это точный номер 5.3 из моего учебника?

Номер совпадает с учебником «Химия; углубленное обучение», Еремин В.В., Кузьменко Н.Е., Теренин В.И. и др.; под редакцией Лунина В.В.. Формулировка — пересказ редакции, не дословная цитата. Если в вашей редакции другие числа — загрузите фото.

Какой ответ в задании 5.3?

Краткий ответ: 7,5 г.

Как пользоваться этим разбором?

Сначала прочитайте условие и чертёж, затем шаги решения по порядку и сверьте свой ход с кратким ответом внизу.

Какой учебник имеется в виду?

«Химия; углубленное обучение», Еремин В.В., Кузьменко Н.Е., Теренин В.И. и др.; под редакцией Лунина В.В.. Проверьте часть, год и автора на обложке. Тема в учебнике: § 5. Количественные отношения в химии.

Можно ли списать ответ без решения?

Лучше сначала решить самостоятельно, а разбор использовать для проверки хода и поиска ошибки.