Какова масса перманганата калия и какой объем раствора с 10% массовой долей HCl (ρ=1,12 г/мл) требуется, если

Kote

10

Дано:

Масса металлического железа (Fe) = 14 г
Массовая доля HCl = 10%
Плотность HCl (ρ) = 1,12 г/мл

1. Начнем с балансировки химического уравнения для реакции окисления металлического железа:

\[Fe + HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2\]

2. Рассчитаем количество молей металлического железа:

Молярная масса железа = 56 г/моль
Моли Fe = \( \frac{14}{56} = 0.25 \) моль

3. Так как 1 моль металлического железа требует 2 моль HCl для полного окисления, то моли HCl = 0,25 моль * 2 = 0,5 моль.

4. Найдем массу HCl, необходимую для реакции:

Масса HCl = молярная масса HCl * количество молей HCl
Масса HCl = 36,5 г/моль * 0,5 моль = 18,25 г

5. Теперь рассчитаем массу перманганата калия (KMnO₄), используя реакционное уравнение:

\[5Fe + 8HCl + 2KMnO_4 \rightarrow 5FeCl_2 + 2MnCl_2 + 8H_2O + K_2SO_4\]

Согласно уравнению, 1 моль KMnO₄ соответствует 8 молям HCl. Таким образом, моли KMnO₄ = 0,5 моль * \(\frac{2}{8}\) = 0,125 моль.

Молярная масса KMnO₄ = 158 г/моль
Масса KMnO₄ = 0,125 моль * 158 г/моль = 19,75 г

6. Теперь определим объем раствора с 10% массовой долей HCl, который требуется:

Масса HCl = объем раствора * массовая доля HCl
18,25 г = объем раствора * 0,1
Объем раствора = \(\frac{18,25}{0,1}\) = 182,5 мл

Ответ:
1. Масса перманганата калия: 19,75 г
2. Объем раствора с 10% массовой долей HCl: 182,5 мл