Сколько граммов 30%-ного раствора гидроксида натрия необходимо для полного осаждения ионов Fe3+, содержащихся в

Валерия_7343

9

Для решения задачи нам нужно найти количество гидроксида натрия, которое нужно добавить для полного осаждения ионов Fe3+. Для этого воспользуемся химическим уравнением реакции осаждения.

Химическое уравнение реакции осаждения ионов Fe3+ с гидроксидом натрия выглядит следующим образом:

\[Fe(NO_3)_3 + 3NaOH \rightarrow Fe(OH)_3 + 3NaNO_3\]

Из уравнения видно, что для осаждения одной молекулы железа требуется 3 молекулы гидроксида натрия. Поэтому между количеством ионов Fe3+ и гидроксида натрия существует пропорциональное соотношение 1:3.

Начнем с того, что найдем количество ионов Fe3+ в 240 г 20%-ного раствора нитрата железа. Для этого воспользуемся формулой:

\[моль = \frac{масса}{молярная\;масса}\]

Молярная масса Fe(NO3)3 равна сумме масс каждого элемента в формуле:

\[Fe(NO_3)_3 = 55.85 + 3 \cdot (14.01 + 3 \cdot 16)\]

\[Fe(NO_3)_3 = 55.85 + 3 \cdot 14.01 + 3 \cdot 16\]

Таким образом, молярная масса Fe(NO3)3 равна примерно 241 г/моль.

Далее, расчитаем количество молей ионов Fe3+ в 240 г 20%-ного раствора нитрата железа:

\[моль\;Fe(NO_3)_3 = \frac{240}{241}\]

Теперь учитывая, что Fe(NO3)3 даёт 1 моль ионов Fe3+, то количество молей ионов Fe3+ также равно \(\frac{240}{241}\).

Из соотношения 1:3 следует, что количество молей гидроксида натрия, необходимое для полного осаждения ионов Fe3+, будет равно в 3 раза больше:

\[моль\;NaOH = 3 \cdot \frac{240}{241}\]

Теперь найдем массу гидроксида натрия, используя формулу:

\[масса = моль \cdot молярная\;масса\]

Молярная масса NaOH равна примерно 40 г/моль.

Таким образом, масса гидроксида натрия, необходимого для полного осаждения ионов Fe3+, будет равна:

\[масса\;NaOH = моль\;NaOH \cdot молярная\;масса\;NaOH\]

Теперь, подставим полученные значения для решения задачи:

\[масса\;NaOH = 3 \cdot \frac{240}{241} \cdot 40 = \frac{720}{241} \approx 2.992\;г\]

Таким образом, необходимо добавить примерно 2.992 г гидроксида натрия для полного осаждения ионов Fe3+, содержащихся в 240 г 20%-ного раствора нитрата железа.