Яка маса солі утворилася, коли 7 г залізного порошку з масовою часткою домішок 20% були розчинені в надлишку сульфатної

Plamennyy_Kapitan

29

Для решения этой задачи нам понадобится использовать химические реакции и знания о мольной массе вещества. Давайте разберемся шаг за шагом:

1. Найдем массу чистого железного порошка, используя масовую долю примеси:
Массовая доля примеси составляет 20%, что означает, что 20% от 7 г железного порошка является примесью. Для расчета массы чистого железного порошка нужно вычесть массу примеси:
Масса примеси = 20% x 7 г = 0,2 x 7 г = 1,4 г
Масса чистого железного порошка = Масса исходного порошка - Масса примеси = 7 г - 1,4 г = 5,6 г

2. Рассчитаем количество вещества железного порошка, используя его молярную массу:
Молярная масса железа (Fe) равна 55,85 г/моль.
Масса железного порошка = 5,6 г
Количество вещества железа = Масса железного порошка / Молярная масса железа = 5,6 г / 55,85 г/моль = 0,1 моль

3. Учитывая, что железо реагирует с серной кислотой по реакции:
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2
Согласно стехиометрии реакции, на каждый моль железа требуется 1 моль серной кислоты для полного реагирования.

4. Рассчитаем массу соли (сульфата железа(II)), которая образуется при реакции:
Масса FeSO4 = Количество вещества железа (в молях) x Молярная масса FeSO4
Молярная масса FeSO4 равна 151,91 г/моль.
Масса FeSO4 = 0,1 моль x 151,91 г/моль = 15,19 г

Таким образом, масса сульфата железа(II), образовавшегося при реакции, составляет 15,19 г.

5. Чтобы решить вопрос об объеме, утверждается, что объем образовавшегося газа равен объему, вытесненному водой при реакции.
Для рассчета объема газа воспользуемся законом Гей-Люссака-Лапласса, который гласит: \(V = \dfrac{n \times R \times T}{P}\)
где:
V - объем газа,
n - количество вещества газа в молях,
R - универсальная газовая постоянная (R = 0,0821 л·атм/(моль·К)),
T - температура в Кельвинах,
P - давление газа в атмосферах.

6. Предположим, что реакция происходит при комнатной температуре и давлении, то есть T = 298 K и P = 1 атм.

7. Рассчитаем количество вещества водорода, используя стехиометрию реакции:
Согласно реакции, на каждый моль железной порошка образуется 1 моль водорода.
Количество вещества водорода = Количество вещества железа = 0,1 моль

8. Теперь можем рассчитать объем газа:
V = n x R x T / P = 0,1 моль x 0,0821 л·атм/(моль·К) x 298 К / 1 атм = 2,44 л

Таким образом, объем газа, образовавшегося при реакции, составляет 2,44 л.

В итоге, масса сульфата железа(II), образовавшегося при реакции, составляет 15,19 г, а объем газа равен 2,44 л.