Какой объем 10-% раствора NaOH с плотностью 1,05 мл/г требуется для полного осаждения Fe(OH)3 из 300 г 17-% раствора

Лазерный_Робот

1

Для решения данной задачи, нам необходимо учесть следующие факты:

1) Реакция между NaOH и FeCl3 приводит к образованию Fe(OH)3.
2) Нам дана масса и концентрация раствора FeCl3, а также плотность раствора NaOH.

Для начала, определим количество вещества (в молях) FeCl3 в 300 г 17-% раствора. Для этого воспользуемся формулой:

\[n = \frac{m}{M}\]

где n - количество вещества, m - масса вещества, M - молярная масса.

Молярная масса FeCl3 равна сумме масс атомов железа и хлора:
\[M_{FeCl_3} = M_{Fe} + 3 \cdot M_{Cl} = 55,85 + 3 \cdot 35,45 = 162,2 \, \text{г/моль}\]

Теперь можем рассчитать количество вещества FeCl3:
\[n_{FeCl_3} = \frac{m_{FeCl_3}}{M_{FeCl_3}} = \frac{300}{100} \cdot \frac{17}{162,2} = \frac{5100}{162,2} \approx 31,47 \, \text{моль}\]

Теперь определим количество NaOH, необходимое для полного осаждения Fe(OH)3. Согласно сбалансированной реакции:

\[FeCl_3 + 3NaOH \rightarrow Fe(OH)_3 + 3NaCl\]

1 моль FeCl3 соответствует 3 молям NaOH. Следовательно, количество NaOH в молях будет равно:

\[n_{NaOH} = 3 \cdot n_{FeCl_3} = 3 \cdot 31,47 = 94,42 \, \text{моль}\]

Теперь нам нужно рассчитать массу необходимого объема 10-% раствора NaOH с плотностью 1,05 мл/г. Найдем объем раствора NaOH в молях:

\[V_{NaOH} = \frac{n_{NaOH}}{C_{NaOH}}\]

где V - объем, n - количество вещества, C - концентрация.

Так как концентрация раствора NaOH составляет 10-%, то:

\[C_{NaOH} = \frac{10}{100}\]

Подставляем значения:

\[V_{NaOH} = \frac{94,42}{\frac{10}{100}} = \frac{94,42}{0,10} = 944,2 \, \text{моль}\]

Теперь рассчитаем массу этого объема раствора NaOH, зная его плотность:

\[m_{NaOH} = V_{NaOH} \cdot \rho_{NaOH}\]

Подставляем значения:

\[m_{NaOH} = 944,2 \cdot 1,05 = 991,41 \, \text{г}\]

Итак, для полного осаждения Fe(OH)3 из 300 г 17-% раствора FeCl3 потребуется около 991,41 г 10-% раствора NaOH. Важно отметить, что в этом решении мы сделали предположение, что объемы растворов можно складывать арифметически. Данное предположение является приближением, которое может быть использовано для упрощения задачи в условиях школьного курса химии.

Надеюсь, данное решение ясно объясняет шаги решения задачи и помогает вам понять процесс исчисления объема раствора NaOH. Если у вас возникнут еще вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать их. Я буду рад помочь вам.