Навеску сульфида железа (II) массой 14,08 г сожгли в атмосфере кислорода. Твердый остаток растворили в строго необходимом количестве 10%-й соляной кислоты, а в полученный раствор добавили порошок железа массой 20 г, нерастворившийся порошок отфильтровали. Рассчитайте массу полученного раствора и массовую долю соли в нем. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения и обозначения искомых физических величин).
💡 Пошаговый разбор и решение:
1. Запишем уравнения реакций:
$\ChemForm4FeS + 7O_2 = 2Fe_2O_3 + 4SO_2 ( 1 )$
$\ChemFormFe_2O_3 + 6HCl = 2FeCl_3 + 3H_2O ( 2 )$
$\ChemForm2FeCl_3 + Fe = 3FeCl_2 ( 3 )$
2. Найдем количества веществ:
$\nu\rm ( FeS ) = $\frac{14,08}{88}$ = 0,16 моль$
$\nu\rm ( Fe_2O_3 ) = $\frac{1}{2}$ \cdot 0,16 = 0,08 моль$
$\nu\rm ( HCl ) = 6 \cdot 0,08 = 0,48 моль$
$\nu\rm ( FeCl_3 ) = 2 \cdot 0,08 = 0,16 моль$
$\nu\rm ( Fe ) = $\frac{1}{2}$ \cdot 0,16 = 0,08 моль ( порошок взят в избытке )$
$\nu\rm ( FeCl_2 ) = 0,08 \cdot 3 = 0,24 моль$
3. Найдем массу раствора:
$\it m \rm ( р - ра HCl ) = $\frac{0,48 \cdot 36,5}{10 \%}$ \cdot 100\% = 175,2 г$
$\it m \rm ( р - ра FeCl_2 ) = \it m \rm ( р - ра HCl ) + \it m\rm ( Fe_2O_3 ) + \it m\rm ( Fe ) = 175,2 + 0,08 \cdot 160 + 0,08 \cdot 56 = 192,48 г$ $\it m \rm ( р - ра FeCl_2 ) = \it m \rm ( р - ра HCl ) + \it m\rm ( Fe_2O_3 ) + \it m\rm ( Fe ) =$
$= 175,2 + 0,08 \cdot 160 + 0,08 \cdot 56 = 192,48 г$ $\it m \rm ( р - ра FeCl_2 ) =$
$= \it m \rm ( р - ра HCl ) + \it m\rm ( Fe_2O_3 ) + \it m\rm ( Fe ) =$
$= 175,2 + 0,08 \cdot 160 + 0,08 \cdot 56 = 192,48 г$
4. Рассчитаем массовую долю $\ChemFormFeCl_2$ в растворе:
$\it m\rm ( FeCl_2 ) = 0,24 \cdot 127 = 30,48 г$
$\it \omega\rm ( FeCl_2 ) = $\frac{30,48}{192,48}$ = 0,158 или 15,8\%$
$\ChemForm4FeS + 7O_2 = 2Fe_2O_3 + 4SO_2 ( 1 )$
$\ChemFormFe_2O_3 + 6HCl = 2FeCl_3 + 3H_2O ( 2 )$
$\ChemForm2FeCl_3 + Fe = 3FeCl_2 ( 3 )$
2. Найдем количества веществ:
$\nu\rm ( FeS ) = $\frac{14,08}{88}$ = 0,16 моль$
$\nu\rm ( Fe_2O_3 ) = $\frac{1}{2}$ \cdot 0,16 = 0,08 моль$
$\nu\rm ( HCl ) = 6 \cdot 0,08 = 0,48 моль$
$\nu\rm ( FeCl_3 ) = 2 \cdot 0,08 = 0,16 моль$
$\nu\rm ( Fe ) = $\frac{1}{2}$ \cdot 0,16 = 0,08 моль ( порошок взят в избытке )$
$\nu\rm ( FeCl_2 ) = 0,08 \cdot 3 = 0,24 моль$
3. Найдем массу раствора:
$\it m \rm ( р - ра HCl ) = $\frac{0,48 \cdot 36,5}{10 \%}$ \cdot 100\% = 175,2 г$
$\it m \rm ( р - ра FeCl_2 ) = \it m \rm ( р - ра HCl ) + \it m\rm ( Fe_2O_3 ) + \it m\rm ( Fe ) = 175,2 + 0,08 \cdot 160 + 0,08 \cdot 56 = 192,48 г$ $\it m \rm ( р - ра FeCl_2 ) = \it m \rm ( р - ра HCl ) + \it m\rm ( Fe_2O_3 ) + \it m\rm ( Fe ) =$
$= 175,2 + 0,08 \cdot 160 + 0,08 \cdot 56 = 192,48 г$ $\it m \rm ( р - ра FeCl_2 ) =$
$= \it m \rm ( р - ра HCl ) + \it m\rm ( Fe_2O_3 ) + \it m\rm ( Fe ) =$
$= 175,2 + 0,08 \cdot 160 + 0,08 \cdot 56 = 192,48 г$
4. Рассчитаем массовую долю $\ChemFormFeCl_2$ в растворе:
$\it m\rm ( FeCl_2 ) = 0,24 \cdot 127 = 30,48 г$
$\it \omega\rm ( FeCl_2 ) = $\frac{30,48}{192,48}$ = 0,158 или 15,8\%$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 119145 • Задание №11
Из предложенного перечня выберите два вещества, которые являются гомологами 2-метилпропанола-1:
1. пентанон-...
ID 124743 • Задание №30
Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: аммиак, пербромат калия, пербромат лития, брома...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Ответ правильный и полный, содержит все названные выше элементы | 4
В ответе допущена ошибка в одном из названных выше элементов | 3
В ответе допущены ошибки в двух из названных выше элементов | 2
В ответе допущены ошибки в трех из названных выше элементов | 1
Все элементы ответа записаны неверно | 0
Максимальный балл | 4
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Ответ правильный и полный, содержит все названные выше элементы | 4
В ответе допущена ошибка в одном из названных выше элементов | 3
В ответе допущены ошибки в двух из названных выше элементов | 2
В ответе допущены ошибки в трех из названных выше элементов | 1
Все элементы ответа записаны неверно | 0
Максимальный балл | 4
🔗 Другие задания линии №34 по предмету Химия:
ID 126200
При нагревании образца карбоната кальция часть вещества разложилась. При этом выделилось 4,48 л...
ID 126201
Навеску гидрокарбоната натрия прокаливали в течение непродолжительного времени и получили тверд...
ID 126202
Навеску основного карбоната меди прокаливали в течение непродолжительного времени и получили тв...
ID 126203
Навеску технического карбоната кальция массой 8,00 г растворили в избытке соляной кислоты. К по...
ID 126204
Железную проволоку массой 0,295 г растворили при нагревании в избытке разбавленной азотной кисл...