Определить неизвестные количества вещества 3Fe + 2 O₂ = Fe₃O₄

Для решения данной задачи необходимо воспользоваться законом сохранения массы и стехиометрическими соотношениями, вытекающими из уравнения реакции: $$3Fe + 2O_2 = Fe_3O_4$$.

Молярные массы веществ:

• $$M(Fe) = 56 ext{г/моль}$$
• $$M(O_2) = 32 ext{г/моль}$$
• $$M(Fe_3O_4) = 232 ext{г/моль}$$

Решим задачу по строкам таблицы:

1. Строка 1:

   По уравнению: 3 моль Fe, 2 моль O₂, 1 моль Fe₃O₄

   По условию: 6 моль Fe, Х моль O₂, У моль Fe₃O₄

   Находим X и Y, используя соотношение $${\frac{6}{3} = \frac{X}{2} = \frac{Y}{1}}$$.

   $$X = \frac{6 \cdot 2}{3} = 4 ext{моль}$$

   $$Y = \frac{6 \cdot 1}{3} = 2 ext{моль}$$

   Ответ: X = 4 моль, Y = 2 моль

2. Строка 2:

   По условию: Х моль Fe, У моль O₂, 2 моль Fe₃O₄

   Находим X и Y, используя соотношение $${\frac{X}{3} = \frac{Y}{2} = \frac{2}{1}}$$.

   $$X = \frac{2 \cdot 3}{1} = 6 ext{моль}$$

   $$Y = \frac{2 \cdot 2}{1} = 4 ext{моль}$$

   Ответ: X = 6 моль, Y = 4 моль

3. Строка 3:

   По условию: Х моль Fe, 6 моль O₂, У моль Fe₃O₄

   Находим X и Y, используя соотношение $${\frac{X}{3} = \frac{6}{2} = \frac{Y}{1}}$$.

   $$X = \frac{6 \cdot 3}{2} = 9 ext{моль}$$

   $$Y = \frac{6 \cdot 1}{2} = 3 ext{моль}$$

   Ответ: X = 9 моль, Y = 3 моль

4. Строка 4:

   По условию: 16,8 г Fe, Х моль O₂, У моль Fe₃O₄

   $$n(Fe) = \frac{16,8 \text{г}}{56 \text{г/моль}} = 0,3 \text{моль}$$

   Используя соотношение $${\frac{0,3}{3} = \frac{X}{2} = \frac{Y}{1}}$$.

   $$X = \frac{0,3 \cdot 2}{3} = 0,2 ext{моль}$$

   $$Y = \frac{0,3 \cdot 1}{3} = 0,1 ext{моль}$$

   Ответ: X = 0,2 моль, Y = 0,1 моль

5. Строка 5:

   По условию: Х моль Fe, У моль O₂, 46,4 г Fe₃O₄

   $$n(Fe_3O_4) = \frac{46,4 \text{г}}{232 \text{г/моль}} = 0,2 ext{моль}$$

   Используя соотношение $${\frac{X}{3} = \frac{Y}{2} = \frac{0,2}{1}}$$.

   $$X = \frac{0,2 \cdot 3}{1} = 0,6 ext{моль}$$

   $$Y = \frac{0,2 \cdot 2}{1} = 0,4 ext{моль}$$

   Ответ: X = 0,6 моль, Y = 0,4 моль

6. Строка 6:

   По условию: Х моль Fe, 22,4 л O₂, У моль Fe₃O₄

   $$n(O_2) = \frac{22,4 \text{л}}{22,4 \text{л/моль}} = 1 ext{моль}$$

   Используя соотношение $${\frac{X}{3} = \frac{1}{2} = \frac{Y}{1}}$$.

   $$X = \frac{1 \cdot 3}{2} = 1,5 ext{моль}$$

   $$Y = \frac{1 \cdot 1}{2} = 0,5 ext{моль}$$

   Ответ: X = 1,5 моль, Y = 0,5 моль

7. Строка 7:

   По условию: Х г Fe, У л O₂, 69,6 г Fe₃O₄

   $$n(Fe_3O_4) = \frac{69,6 \text{г}}{232 \text{г/моль}} = 0,3 ext{моль}$$

   Используя соотношение $${\frac{X/56}{3} = \frac{Y/22.4}{2} = \frac{0,3}{1}}$$.

   $$X = \frac{0,3 \cdot 3 \cdot 56}{1} = 50,4 ext{г}$$

   $$Y = \frac{0,3 \cdot 2 \cdot 22,4}{1} = 13,44 ext{л}$$

   Ответ: X = 50,4 г, Y = 13,44 л