Какова была исходная масса нитрата железа, если твёрдый остаток массой 42 г, образовавшийся при частичном термическом

Letayuschaya_Zhirafa_5864

70

Данная задача связана с растворами и реакциями. Давайте разберемся пошагово.

1. В начале у нас была некоторая масса нитрата железа (3). Обозначим ее как \( m_1 \).
2. Твёрдый остаток массой 42 г образовался при частичном термическом разложении нитрата железа. Обозначим массу остатка как \( m_2 \).
3. Затем этот остаток растворили в 450 г 28,8%-го раствора бромоводородной кислоты. Массовая доля раствора указана как 28,8%.
4. Мы получили раствор с массовой долей бромоводорода 6,585%. Обозначим массу бромоводорода \( m_3 \).

Для решения задачи нам потребуется использовать концепцию мольных пропорций.

Шаг 1. Найдем количество вещества в массе остатка \( m_2 \) нитрата железа.

Масса остатка нитрата железа равна массе исходного нитрата железа минус масса разложившегося нитрата железа.
\[ m_2 = m_1 - m_{\text{реакции}} \]

Чтобы найти массу вещества в моль, нам нужно разделить массу на молярную массу.
\[ n_2 = \frac{{m_2}}{{M_{\text{нитрат железа}}}} \]

Здесь \( M_{\text{нитрат железа}} \) - это молярная масса нитрата железа (3).

Шаг 2. Найдем количество вещества \( n_3 \) бромоводорода.

Массовая доля бромоводорода в растворе показывает, какую часть массы раствора составляет бромоводород.
\[ m_3 = 0.06585 \cdot m_{\text{раствора}} \]

Теперь, чтобы найти массу вещества в моль, разделим массу на молярную массу бромоводорода.
\[ n_3 = \frac{{m_3}}{{M_{\text{бромоводород}}}} \]

Здесь \( M_{\text{бромоводород}} \) - это молярная масса бромоводорода.

Шаг 3. Запишем уравнение реакции, чтобы определить соотношение между реагентами и продуктами.

Нитрат железа (3) разлагается на оксид железа (3), диоксид азота и кислород.
Уравнение реакции:
\[ 4 \text{Fe(NO}_3\text{)}_3 \rightarrow 4 \text{FeO} + 6 \text{NO}_2 + 3 \text{O}_2 \]

Из уравнения видно, что каждый моль нитрата железа (3) разлагается на 4 моля оксида железа (3).
Таким образом, соотношение между \( n_2 \) и \( n_1 \) может быть записано как:
\[ n_2 = 4n_1 \]

Шаг 4. Запишем уравнение реакции разложения бромоводородной кислоты.

\[ \text{HBr} \rightarrow \text{H}_2 + \text{Br}_2 \]

Это означает, что каждый моль бромоводорода даёт 1 моль брома.
Таким образом, соотношение между \( n_3 \) и \( n_2 \) будет:
\[ n_3 = n_2 \]

Шаг 5. Найдем количество вещества \( n_1 \) нитрата железа (3).

Используя соотношение \( n_2 = 4n_1 \), можно выразить \( n_1 \) через \( n_3 \):
\[ n_1 = \frac{{n_3}}{{4}} \]

Шаг 6. Найдем массу нитрата железа (3) \( m_1 \).

Чтобы найти массу вещества, умножим количество вещества на молярную массу.
\[ m_1 = n_1 \cdot M_{\text{нитрат железа}} \]

Теперь у нас есть решение задачи.

Пожалуйста, обратите внимание, что в данном ответе использованы мольные пропорции и уравнения реакций. Если у учащегося нет знаний в этих областях, следует предоставить более пошаговые объяснения или использовать иной метод решения.