Каковы концентрации железа, цинка и алюминия в полученном растворе после обработки смеси из железных, цинковых

Skvoz_Volny

61

Давайте решим эту задачу пошагово.

Шаг 1: Запишем начальные данные
Из условия задачи мы знаем, что у нас есть смесь из железных, цинковых и алюминиевых опилок, и мы обрабатываем их с использованием избытка хлора. После обработки получается раствор, который мы растворяем в 200 мл воды. Мы должны найти концентрации каждого вещества в этом полученном растворе.

Шаг 2: Найдем количество вещества каждого металла
Для этого нам нужно знать, какое количество вещества было в исходной смеси опилок. Данной информации в задаче нет, поэтому предположим, что у нас было по 1 грамму каждого металла.

Теперь мы знаем, что у нас есть 1 грамм железа, 1 грамм цинка и 1 грамм алюминия.

Шаг 3: Рассмотрим химическую реакцию
Когда мы обрабатываем смесь опилок хлором, происходит реакция образования металлических хлоридов. Уравнения реакций выглядят следующим образом:

\[Fe + Cl_2 \rightarrow FeCl_2 \quad (1)\]
\[Zn + Cl_2 \rightarrow ZnCl_2 \quad (2)\]
\[Al + 3Cl_2 \rightarrow AlCl_3 \quad (3)\]

Обратите внимание, что для железа и цинка в реакциях образуются соответствующие хлориды, а для алюминия образуется AlCl3.

Шаг 4: Найдем количество вещества образовавшихся хлоридов
Теперь нам нужно узнать количество вещества каждого хлорида, образовавшегося в результате химической реакции. Мы знаем, что у нас начинались с 1 грамма каждого металла, поэтому количество вещества каждого металла также будет равно количеству вещества соответствующего хлорида.

Таким образом, у нас будет 1 грамм FeCl2, 1 грамм ZnCl2 и 1 грамм AlCl3.

Шаг 5: Расчет концентрации веществ в растворе
Теперь, когда у нас есть количество вещества каждого хлорида, растворенных в 200 мл воды, мы можем рассчитать их концентрацию.

Для этого нам нужно знать молярную массу каждого хлорида и использовать формулу:

\[Концентрация = \dfrac{количество вещества}{объем раствора}\]

Молярные массы хлоридов:
Молярная масса FeCl2 = 55.85 г/моль + 2 * 35.45 г/моль = 126.75 г/моль
Молярная масса ZnCl2 = 65.38 г/моль + 2 * 35.45 г/моль = 136.28 г/моль
Молярная масса AlCl3 = 26.98 г/моль + 3 * 35.45 г/моль = 133.34 г/моль

Теперь, используя формулу, мы можем рассчитать концентрации каждого вещества в растворе:

\[Концентрация FeCl2 = \dfrac{1 г}{126.75 г/моль} / 0.2 л = 3.94 \, моль/л\]
\[Концентрация ZnCl2 = \dfrac{1 г}{136.28 г/моль} / 0.2 л = 3.68 \, моль/л\]
\[Концентрация AlCl3 = \dfrac{1 г}{133.34 г/моль} / 0.2 л = 3.75 \, моль/л\]

Таким образом, концентрация железа, цинка и алюминия в полученном растворе составляет 3.94 моль/л, 3.68 моль/л и 3.75 моль/л соответственно.