Какова процентная концентрация железной окалины в смеси оксида железа(II) и железной окалины, в которой соотношение

Сквозь_Пыль

65

Давайте решим данную задачу поэтапно.

Шаг 1: Найдем молекулярные формулы соединений, участвующих в реакции.

Из условия задачи известно, что соотношение атомов железа и кислорода в смеси оксида железа(II) и железной окалины составляет 7:9. Обозначим молекулярные формулы этих веществ как FeO и Fe2O3 соответственно.

Шаг 2: Составим уравнение реакции растворения смеси оксида железа(II) и железной окалины в концентрированной серной кислоте.

Уравнение реакции растворения будет выглядеть следующим образом:

$$FeO+H2SO4\to FeSO4+H2O$$
$$Fe2O3+3H2SO4\to Fe2(SO4)3+3H2O$$

Шаг 3: Вычислим молярные массы соединений для дальнейших расчетов.

Молярная масса FeO:
Масса атома железа (Fe) равна 55,845 г/моль,
Масса атома кислорода (O) равна 15,999 г/моль.

M(FeO) = (55,845 г/моль) + (15,999 г/моль) = 71,844 г/моль.

Молярная масса Fe2O3:
Масса атома железа (Fe) составляет 55,845 г/моль,
Масса атома кислорода (O) составляет 15,999 г/моль.

M(Fe2O3) = (2 * 55,845 г/моль) + (3 * 15,999 г/моль) = 159,688 г/моль.

Шаг 4: Рассчитаем количество вещества в смеси оксида железа(II) и железной окалины.

Обозначим количество вещества FeO как n1, а Fe2O3 как n2.

Масса FeO в смеси будет равна произведению массы смеси на долю FeO в ней:

m(FeO) = (m(смеси) * 7) / (7 + 9).

Аналогично, масса Fe2O3 в смеси будет равна:

m(Fe2O3) = (m(смеси) * 9) / (7 + 9).

Шаг 5: Рассчитаем количество вещества FeO и Fe2O3 в смеси.

Количество вещества FeO можно определить, разделив его массу на молярную массу FeO: n1 = m(FeO) / M(FeO).

Аналогично, количество вещества Fe2O3: n2 = m(Fe2O3) / M(Fe2O3).

Шаг 6: Рассчитаем массу FeO, Fe2O3 и FeSO4, образовавшуюся при растворении смеси.

Масса FeO, реагирующего с H2SO4, можно вычислить, умножив количество вещества FeO на его молярную массу: m(FeO) = n1 * M(FeO).

Аналогично, масса Fe2O3: m(Fe2O3) = n2 * M(Fe2O3).

Поскольку реагента FeO и Fe2O3 реагируют с H2SO4 в соотношении 1:1, реагентами являются FeO и Fe2O3 в количестве, равном наименьшему найденному значению количества вещества.

Масса FeSO4, образовавшегося при реакции, может быть определена как масса FeO или Fe2O3:

m(FeSO4) = m(FeO) = n1 * M(FeO) или m(FeSO4) = m(Fe2O3) = n2 * M(Fe2O3).

Шаг 7: Рассчитаем процентную концентрацию железной окалины в смеси оксида железа(II) и железной окалины.

Процентная концентрация железной окалины будет равна отношению массы Fe2O3 к массе смеси оксида железа(II) и железной окалины, умноженному на 100%.

$$\mathrm{\%}\text{ железной окиси}=(m(Fe2O3)/m(смеси))\ast 100\mathrm{\%}$$

Шаг 8: Найдем результат прохождения выделившегося газа через раствор щелочи.

Так как раствор щелочи обладает щелочной средой, то выделившийся газ скорее всего является углекислым газом $CO2$. Если это так, то реакция будет следующей:

$$CO2+2KOH\to K2CO3+H2O$$

Теперь у нас есть полное решение задачи, включая вычисления и уравнения реакций.

Пожалуйста, оцените этот ответ и дайте знать, если у вас возникнут еще вопросы или необходимо разъяснить что-либо еще.