Какой объем раствора NaOH 1,2м необходим, чтобы полностью осадить железо в виде гидроксида из раствора, содержащего

Мишутка_6147

47

Чтобы решить эту задачу, давайте вспомним принцип химического эквивалента. Во-первых, нам нужно определить количество гидроксида натрия (NaOH), необходимого для полного осаждения железа. Для этого мы должны знать реакцию между NaOH и железом.

Уравнение реакции между NaOH и железом можно записать следующим образом:

\[2NaOH + FeCl_2 \rightarrow Fe(OH)_2 + 2NaCl\]

Из уравнения видно, что для каждых двух молекул NaOH требуется одна молекула Fe(OH)2. Теперь мы можем использовать это соотношение, чтобы определить количество NaOH, необходимое для осаждения всего железа.

Шаг 1: Определение числа молей FeCl2
Чтобы определить количество FeCl2, мы должны знать его количество в граммах и массовую долю FeCl2 в растворе. В задаче говорится, что содержится 300 г железа с массовой долей хлорида. Поскольку железо связано с хлоридом по формуле FeCl2, то его массовая доля тоже является массовой долей FeCl2.

Шаг 2: Определение числа молей NaOH
Теперь мы можем вычислить число молей NaOH, необходимых для осаждения всего FeCl2. Соотношение между NaOH и FeCl2 в уравнении реакции 2:1, поэтому для каждой молекулы FeCl2 требуется 2 молекулы NaOH. Мы можем использовать простое соотношение между числами молей для рассчитываемого количества NaOH.

Шаг 3: Определение объема раствора NaOH
Наконец, мы можем определить объем раствора NaOH, необходимый для реакции. Для этого нам понадобится знать концентрацию NaOH в растворе. В задаче указано, что раствор NaOH имеет концентрацию 1,2 М (моль на литр). В концентрации 1,2 М содержится 1,2 моль NaOH в одном литре раствора.

Теперь мы можем приступить к расчетам:
1. Определяем число молей FeCl2:
\[
масса FeCl_2 = массовая\ доля\ FeCl_2 * масса\ железа
\]
\[
масса FeCl_2 = 1 * 300 = 300\ г
\]
Теперь определяем число молей FeCl2:
\[
масса\ FeCl2 = \frac{масса\ FeCl2}{Молярная\ масса\ FeCl2}
\]
Молярная масса FeCl2 равна сумме молярных масс Fe и Cl, или 55,85 г/моль и 35,45 г/моль, соответственно.

2. Определяем число молей NaOH:
На основе уравнения реакции между NaOH и FeCl2, соотношение между NaOH и FeCl2 составляет 2:1.
\[
число\ молей\ NaOH = 2 * (число\ молей\ FeCl2)
\]

3. Определяем объем раствора NaOH:
\[
V = \frac{число\ молей\ NaOH}{Концентрация\ NaOH} = \frac{молярная\ масса\ NaOH * число\ молей\ NaOH}{Концентрация\ NaOH}
\]

Теперь проведем все расчеты:

1. Молярная масса FeCl2:
\[
Молярная\ масса\ FeCl2 = Молярная\ масса\ Fe + 2 * Молярная\ масса\ Cl = 55.85 + 2 * 35.45 = 126.75\ г/моль
\]

2. Число молей FeCl2:
\[
число\ молей\ FeCl2 = \frac{масса\ FeCl2}{Молярная\ масса\ FeCl2} = \frac{300}{126.75} = 2.368\ моль
\]

3. Число молей NaOH:
\[
число\ молей\ NaOH = 2 * (число\ молей\ FeCl2) = 2 * 2.368 = 4.736\ моль
\]

4. Объем раствора NaOH:
\[
V = \frac{число\ молей\ NaOH}{Концентрация\ NaOH} = \frac{4.736}{1.2} = 3.946\ л
\]

Таким образом, для полного осаждения железа в виде гидроксида из раствора, содержащего 300 г железа с массовой долей хлорида, необходимо использовать около 3.946 л раствора NaOH с концентрацией 1,2 M.