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:

\[FeO + H2SO4 \rightarrow FeSO4 + H2O\]
\[Fe2O3 + 3H2SO4 \rightarrow Fe2(SO4)3 + 3H2O\]

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%.

\[\% \text{ железной окиси} = (m(Fe2O3) / m(смеси)) * 100\%\]

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:

\[CO2 + 2KOH \rightarrow K2CO3 + H2O\]

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.