Какова массовая доля получившейся соли в результате пропускания избыточного газа, образовавшегося при восстановлении оксида железа (III) с массой 16 г оксида углерода (II), через раствор массой 200 г с массовой долей гидроксида натрия 25%?
Сказочная_Принцесса
Чтобы решить данную задачу, нам необходимо разбить ее на несколько шагов:
1. Найти количество вещества оксида железа (III) и оксида углерода (II), используя их массы и молярные массы.
Молярная масса Fe2O3 (оксид железа (III)) = 55.85 г/моль + (3 * 16 г/моль) = 159.7 г/моль
Молярная масса CO (оксид углерода (II)) = 12.01 г/моль + 16.00 г/моль = 28.01 г/моль
Массовое количество Fe2O3 = 16 г / 159.7 г/моль = 0.100 моль
Массовое количество CO = 16 г / 28.01 г/моль = 0.571 моль
2. Найти количество вещества гидроксида натрия в растворе, используя его массу и молярную массу.
Молярная масса NaOH (гидроксид натрия) = 22.99 г/моль + 16.00 г/моль + 1.01 г/моль = 39.99 г/моль
Массовое количество NaOH = 200 г / 39.99 г/моль = 5.001 моль
3. Найдем соотношение между веществами Fe2O3 и CO из уравнения реакции восстановления оксида железа (III) углеродом.
Fe2O3 + 3CO -> 2Fe + 3CO2
Из уравнения видно, что 3 моль CO реагируют с 1 молью Fe2O3. Если у нас есть 0.100 моль Fe2O3, то нам понадобится мольный эквивалент CO (3 моль CO на 1 моль Fe2O3), то есть
0.100 моль Fe2O3 * (3 моль CO / 1 моль Fe2O3) = 0.300 моль CO
Таким образом, известно, что 0.100 моль Fe2O3 и 0.300 моль CO участвуют в реакции.
4. Найдем количество избыточного газа, который не участвует в реакции.
Известно, что у нас имеется 0.571 моль CO, очевидно, что из них только 0.300 моль участвуют в реакции, значит количество избыточного CO равно:
0.571 моль - 0.300 моль = 0.271 моль
5. Найдем массу получившейся соли.
Из уравнения реакции восстановления оксида железа (III) видно, что 2 моль Fe соответствуют 1 моль соли, поэтому массовое количество Fe2O3 в моли соли будет вдвое меньше, чем массовое количество Fe2O3 изначально:
Массовое количество Fe2O3 в моли соли = 0.100 моль / 2 = 0.050 моль
Молярная масса получившейся соли неизвестна, рассмотрим обратное соотношение соли и Fe2O3:
1 моль Fe2O3 <-> 2 моль Fe <-> 1 моль соли
Масса Fe = 55.85 г/моль * 0.050 моль = 2.793 г
Таким образом, массовое количество соли составляет 2.793 г.
6. Найдем массовую долю соли в растворе.
Массовая доля соли в растворе равна:
(Масса соли / Масса раствора) * 100%
(2.793 г / 200 г) * 100% = 1.3975%
Таким образом, массовая доля получившейся соли в результате пропускания избыточного газа через раствор составляет 1.3975%.
1. Найти количество вещества оксида железа (III) и оксида углерода (II), используя их массы и молярные массы.
Молярная масса Fe2O3 (оксид железа (III)) = 55.85 г/моль + (3 * 16 г/моль) = 159.7 г/моль
Молярная масса CO (оксид углерода (II)) = 12.01 г/моль + 16.00 г/моль = 28.01 г/моль
Массовое количество Fe2O3 = 16 г / 159.7 г/моль = 0.100 моль
Массовое количество CO = 16 г / 28.01 г/моль = 0.571 моль
2. Найти количество вещества гидроксида натрия в растворе, используя его массу и молярную массу.
Молярная масса NaOH (гидроксид натрия) = 22.99 г/моль + 16.00 г/моль + 1.01 г/моль = 39.99 г/моль
Массовое количество NaOH = 200 г / 39.99 г/моль = 5.001 моль
3. Найдем соотношение между веществами Fe2O3 и CO из уравнения реакции восстановления оксида железа (III) углеродом.
Fe2O3 + 3CO -> 2Fe + 3CO2
Из уравнения видно, что 3 моль CO реагируют с 1 молью Fe2O3. Если у нас есть 0.100 моль Fe2O3, то нам понадобится мольный эквивалент CO (3 моль CO на 1 моль Fe2O3), то есть
0.100 моль Fe2O3 * (3 моль CO / 1 моль Fe2O3) = 0.300 моль CO
Таким образом, известно, что 0.100 моль Fe2O3 и 0.300 моль CO участвуют в реакции.
4. Найдем количество избыточного газа, который не участвует в реакции.
Известно, что у нас имеется 0.571 моль CO, очевидно, что из них только 0.300 моль участвуют в реакции, значит количество избыточного CO равно:
0.571 моль - 0.300 моль = 0.271 моль
5. Найдем массу получившейся соли.
Из уравнения реакции восстановления оксида железа (III) видно, что 2 моль Fe соответствуют 1 моль соли, поэтому массовое количество Fe2O3 в моли соли будет вдвое меньше, чем массовое количество Fe2O3 изначально:
Массовое количество Fe2O3 в моли соли = 0.100 моль / 2 = 0.050 моль
Молярная масса получившейся соли неизвестна, рассмотрим обратное соотношение соли и Fe2O3:
1 моль Fe2O3 <-> 2 моль Fe <-> 1 моль соли
Масса Fe = 55.85 г/моль * 0.050 моль = 2.793 г
Таким образом, массовое количество соли составляет 2.793 г.
6. Найдем массовую долю соли в растворе.
Массовая доля соли в растворе равна:
(Масса соли / Масса раствора) * 100%
(2.793 г / 200 г) * 100% = 1.3975%
Таким образом, массовая доля получившейся соли в результате пропускания избыточного газа через раствор составляет 1.3975%.
Знаешь ответ?