Какова масса сульфата железа, образовавшегося при реакции железа, содержащего 16% примесей, с серной кислотой, и каков

Zvonkiy_Nindzya

66

Чтобы решить данную задачу, нужно воспользоваться химическим уравнением реакции между железом и серной кислотой, а также использовать информацию о содержании примесей в исходном железе.

Химическое уравнение реакции между железом (Fe) и серной кислотой (H2SO4) выглядит следующим образом:

\[Fe + H_2SO_4 \rightarrow FeSO_4 + H_2\]

Согласно этому уравнению, одна молекула железа реагирует с одной молекулой серной кислоты, образуя одну молекулу сульфата железа (FeSO4) и одну молекулу водорода (H2).

Следующим шагом необходимо определить количество исходного железа (Fe), содержащегося в реагентах. Для этого нужно использовать информацию о содержании примесей в исходном железе. Предположим, что изначально у нас было 100 г исходного железа.

Так как в исходном железе содержится 16% примесей, то чистого железа в нем будет:

\[100 г \times 0.16 = 16 г\]

Теперь мы знаем, что масса чистого железа составляет 16 г.

Далее необходимо вычислить молярные массы соединений, входящих в реакцию. Молярная масса железа (Fe) равна 55.845 г/моль, а молярная масса сульфата железа (FeSO4) составляет 151.91 г/моль.

Теперь мы можем перейти к расчету массы сульфата железа, образовавшегося при реакции.

Согласно балансировке уравнения реакции, для образования одной молекулы сульфата железа требуется одна молекула железа.

Таким образом, масса сульфата железа равна массе чистого железа:

\[16 г\]

Теперь перейдем к расчету объема выделившегося газа (H2).

Для этого воспользуемся уравнением состояния идеального газа:

\[PV = nRT\]

где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная и T - температура в Кельвинах.

Поскольку у нас нет информации о давлении и температуре, можно считать, что реакция протекает при нормальных условиях (н.у.). При н.у. давление равно 1 атмосфере, а температура - 273 Кельвина.

Так как у нас нет информации об объеме, можно пренебречь этой величиной и просто рассчитать количество вещества газа (H2), которое было выделено.

Согласно уравнению реакции, на каждую молекулу сульфата железа образуется одна молекула водорода. Значит, количество вещества (моль) водорода равно количеству вещества (моль) сульфата железа, которое мы уже посчитали.

Таким образом, количество вещества газа (H2) составляет:

\[16 г \div (151.91 г/моль) = 0.105 моль\]

Теперь у нас есть количество вещества газа (H2). Если мы предположим, что реакция протекала при нормальных условиях и использовали н.у. давление и температуру, то объем выделившегося газа равен:

\[V = nRT/P = 0.105 моль \times (0.0821 Л \cdot атм/(моль \cdot К) \times 273 К) / 1 атм = 2.33 Л\]

Таким образом, масса сульфата железа, образовавшегося при реакции, равна 16 г, а объем выделившегося газа составляет 2.33 литра.

Надеюсь, это пошаговое решение помогло вам понять задачу и получить ответ. Если у вас есть еще вопросы, не стесняйтесь задавать.