будь ласка допоможіть дуже прошу
14 г суміші заліза, ферум(ІІ) оксиду та ферум(ІІІ) оксиду обробили хлоридною кислотою. При цьому виділилося 2,24 л (н.у.) газу. На повне розчинення суміші витратили 50 г розчину кислоти з масовою часткою хлороводню 35,04%.
Визначте кількість речовини хлороводню у розчині хлоридної кислоти (у молях)
Визначте масу заліза у суміші
Визначте масову частку заліза у суміші (у %)
Визначте масу ферум(ІІ) оксиду у суміші (з точністю до десятих)
Визначте масу ферум(ІІІ) оксиду у суміші (з точністю до десятих)
Знайдіть максимальний об’єм кисню (н.у.), що може прореагувати з даною сумішшю
Ответы
Ответ: Давайте розглянемо кожен запит окремо:
Кількість речовини хлороводню (HCl) у розчині хлоридної кислоти:
Маса HCl = 50 г * 35,04% = 17,52 г.
Переведемо цю масу в моль:
Молярна маса HCl = 1 г/моль (водень) + 35,45 г/моль (хлор) ≈ 36,45 г/моль.
Моль HCl = 17,52 г / 36,45 г/моль ≈ 0,48 моль.
Маса заліза в суміші:
У суміші є три компоненти: залізо (Fe), FeO (ферум(II) оксид) та Fe2O3 (ферум(III) оксид).
Нехай маса Fe буде m1, маса FeO - m2, а маса Fe2O3 - m3.
Ми маємо наступну систему рівнянь:
m1 + m2 + m3 = 14 г (рівняння мас)
m2 + 2m3 = m1 (рівняння для кількості Fe)
m2 + 3m3 = 3m1 (рівняння для кількості Fe)
Вирішимо цю систему:
m1 = 1 г, m2 = 4 г, m3 = 9 г.
Масова частка заліза в суміші:
Масова частка Fe = m1 / (m1 + m2 + m3) * 100% = 1 г / 14 г * 100% ≈ 7,14%.
Маса FeO в суміші:
m2 = 4 г.
Маса Fe2O3 в суміші:
m3 = 9 г.
Максимальний об'єм кисню (н.у.), що може прореагувати з даною сумішшю:
Оскільки Fe має вищий валентний стан, співвідношення Fe до FeO та Fe2O3 у реакції може бути різним.
Скористаємося хімічними рівняннями:
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
FeO + 2HCl → FeCl2 + H2O
Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O
Визначимо кількість моль кожного реагента:
Для Fe:
Moles Fe = m1 / молярна маса Fe = 1 г / 55,84 г/моль ≈ 0,018 моль.
Для FeO:
Moles FeO = m2 / молярна маса FeO = 4 г / 71,85 г/моль ≈ 0,056 моль.
Для Fe2O3:
Moles Fe2O3 = m3 / молярна маса Fe2O3 = 9 г / 159,69 г/моль ≈ 0,056 моль.
Максимальний об'єм кисню (н.у.) залежить від кількості водню, який може бути вироблений в результаті реакції. Виходячи з реакцій, 1 моль Fe утворює 1 моль H2.
Таким чином, об'єм кисню буде 0,018 моль * 22,4 л/моль ≈ 0,4032 л або 403,2 мл.