Какова масса несконвертированного железа в растворе FeSO4, если использованное количество электричества составляет

Золотая_Пыль_7225

14

Для решения данной задачи мы можем использовать знания о электролизе и стехиометрии.

Сначала установим связь между количеством электричества (в данном случае, 1 А∙ч) и количеством вещества, прошедшего через электролит.

Мы знаем, что 1 А∙ч соответствует 1 моль электронов, так как 1 Фарадей (1 А∙ч) равен заряду одного моля электронов.

Используя заданные данные о количестве выделенного железа на катоде (624,6 мг), мы можем найти количество вещества Fe, которое было образовано.

Молярная масса железа (Fe) равна примерно 55,85 г/моль.

Теперь возьмем массу выделенного железа и разделим ее на молярную массу, чтобы получить количество вещества (в молях):

\[n_{Fe} = \frac{624,6 \, \text{мг}}{55,85 \, \text{г/моль}}\]

Теперь, чтобы найти массу всего несконвертированного железа в растворе FeSO4, нам нужно учесть, что электролит содержит железо в форме Fe^2+.

Когда каждый моль электрона реагирует с ионом железа Fe^2+, образуется один моль железа. То есть, количество электронов, прошедших через электролит, должно быть равно количеству молей железа.

Таким образом, мы можем записать уравнение пропорции:

\[\frac{624,6 \, \text{мг}}{55,85 \, \text{г/моль}} = \frac{m_{\text{FeSO4}}}{\text{Масса FeSO4}}\]

где \(m_{\text{FeSO4}}\) - масса несконвертированного железа в растворе FeSO4, а \(\text{Масса FeSO4}\) - молярная масса FeSO4.

Теперь нам нужно узнать молярную массу FeSO4. Это можно сделать, зная массовые числа каждого элемента:

\(\text{Масса FeSO4} = \text{Масса Fe} + \text{Масса S} + 4 \cdot \text{Масса O}\)

Чтобы найти массу FeSO4, мы используем таблицу массовых чисел элементов:

Молярная масса S = 32,06 г/моль
Молярная масса O = 16,00 г/моль

Теперь, подставляем известные значения в уравнение:

\[\frac{624,6 \, \text{мг}}{55,85 \, \text{г/моль}} = \frac{m_{\text{FeSO4}}}{55,85 \, \text{г/моль} + 32,06 \, \text{г/моль} + 4 \cdot 16,00 \, \text{г/моль}}\]

Решив это уравнение, мы найдем массу несконвертированного железа в растворе FeSO4.

Обратите внимание, что в данной задаче мы использовали стехиометрию для определения количества вещества и массы несконвертированного железа в растворе FeSO4 на основе данных о количестве электричества, прошедшего через электролит, и количестве выделенного железа на катоде.