Какова массовая доля оксида железа(2) в исходной смеси порошков оксидов цинка и железа(2), общей массой 22,5 г, которая

Сквозь_Пыль

44

Для решения данной задачи, нужно воспользоваться знаниями об эмпирической и молекулярной формулах, молярных массах и пропорциях между веществами.

Данные:
Масса смеси порошков оксидов цинка и железа(2) = 22,5 г
Количество разбавленной соляной кислоты = 0,6 моль

Данное уравнение реакции позволяет нам найти соотношение между оксидом железа и соляной кислотой:

\[\text{FeO} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{FeCl}_2 + \text{H}_2\text{O}\]

На основе этого уравнения можно составить пропорцию между массами исходных веществ и искомой массовой долей оксида железа:

\[\frac{m(\text{FeO})}{m(\text{ZnO} + \text{FeO})} = \frac{n(\text{HCl}) \cdot M(\text{FeO})}{n(\text{FeO}) \cdot M(\text{HCl})}\]

где \(m(\text{FeO})\) - масса оксида железа,
\(m(\text{ZnO} + \text{FeO})\) - масса смеси оксидов цинка и железа(2),
\(n(\text{HCl})\) - количество молей соляной кислоты,
\(M(\text{FeO})\) - молярная масса оксида железа,
\(n(\text{FeO})\) - количество молей оксида железа,
\(M(\text{HCl})\) - молярная масса соляной кислоты.

Для решения задачи будем использовать эмпирические формулы и молярные массы следующих соединений:
оксид железа(2) (FeO): Fe 55,85 г/моль, O 16,00 г/моль
соляная кислота (HCl): H 1,01 г/моль, Cl 35,45 г/моль

Подставим значения в формулу:

\[\frac{m(\text{FeO})}{22,5} = \frac{0,6 \cdot 55,85}{n(\text{FeO}) \cdot 36,46}\]

Теперь нам нужно найти количество молей оксида железа(2) и подставить его в формулу:

\[n(\text{FeO}) = \frac{m(\text{FeO})}{M(\text{FeO})}\]

Таким образом, мы получаем систему уравнений:

\[
\begin{cases}
\frac{m(\text{FeO})}{22,5} = \frac{0,6 \cdot 55,85}{n(\text{FeO}) \cdot 36,46}\\
n(\text{FeO}) = \frac{m(\text{FeO})}{M(\text{FeO})}
\end{cases}
\]

Мы можем решить эту систему методом подстановки или методом исключения переменных.