Достаточно ли 30 мл серной кислоты с концентрацией 25% (плотностью 1,18 г/мл) для растворения 5,6 г железа? Подтвердите

Yaksob

31

Для решения этой задачи нам необходимо узнать, сколько серной кислоты требуется для растворения 5,6 г железа и сравнить это значение с доступным количеством кислоты.

1. Найдем молекулярную массу железа (Fe). Молекулярная масса железа равна 55,85 г/моль.

2. Для растворения 1 моли железа требуется 1 моль серной кислоты (H2SO4) по уравнению реакции:

Fe + H2SO4 -> FeSO4 + H2

3. Чтобы растворить 55,85 г железа, необходимо:

\[
\frac{{55,85\ г}}{{55,85\ г/моль}} = 1\ моль\ железа
\]

4. Таким образом, для растворения 5,6 г железа, нам потребуется:

\[
\frac{{5,6\ г}}{{55,85\ г/моль}} \approx 0,1\ моль\ железа
\]

5. Чтобы узнать, сколько миллилитров 25% серной кислоты нужно для 0,1 моля железа, мы можем использовать уравнение концентрации:

\[
C_1 \cdot V_1 = C_2 \cdot V_2
\]

где \(C_1\) - концентрация и плотность исходной кислоты, \(V_1\) - объем исходной кислоты, \(C_2\) - концентрация и плотность конечного раствора, \(V_2\) - объем конечного раствора.

6. Подставим известные значения в уравнение:

\(0,25 \cdot V_1 = 0,1 \cdot 1,18\)

Так как мы ищем объем исходной кислоты (\(V_1\)), мы можем решить это уравнение:

\(V_1 = \frac{{0,1 \cdot 1,18}}{{0,25}} \approx 0,472\ л\)

7. Чтобы перевести литры в миллилитры, умножим значение на 1000:

\(0,472 \cdot 1000 = 472\ мл\)

Таким образом, для растворения 5,6 г железа нам потребуется приблизительно 472 мл серной кислоты. Исходя из условия задачи, у нас имеется только 30 мл серной кислоты. Следовательно, этого объема недостаточно для растворения железа.