Какова массовая доля железа в растворенной стали, если 1,14 г стали растворены в соляной кислоте и выделилось

Чтобы решить данную задачу, нам необходимо использовать законы сохранения массы и объема реакции. Рассмотрим пошаговое решение:

Шаг 1: Определение расчетной формулы реакции
В данной задаче растворение стали (Fe) происходит в соляной кислоте (HCl), в результате чего выделяется газ. Химическое уравнение для этой реакции будет выглядеть следующим образом:

Fe + 2HCl -> FeCl2 + H2↑

Здесь "Fe" обозначает железо, "HCl" - соляную кислоту, "FeCl2" - хлорид железа, а "H2" - выделившийся гидроген.

Шаг 2: Расчет массы железа
Масса железа определяется как разница между массой стали и массой выделившегося газа:

Масса железа = Масса стали - Масса газа

Заданная масса стали составляет 1,14 г, а объем газа составляет 448 мл (или 0,448 л), но чтобы рассчитать массу газа, нам необходимо знать его плотность и молярную массу.

Шаг 3: Расчет молярной массы газа (H2)
Молярная масса газа (H2) равна 2 г/моль. Это происходит из-за того, что молярная масса элемента вещества равна его атомной массе в граммах. Поскольку H2 состоит из двух атомов водорода, его молярная масса будет удвоена.

Шаг 4: Расчет массы газа (H2)
Используя молярную массу газа (H2), плотность и объем газа, мы можем рассчитать его массу:

Масса газа = Плотность газа x Объем газа = Молярная масса газа x Мольный объем газа

Для решения этой задачи нам необходимо перевести объем газа из миллилитров в литры.

Мольный объем газа можно принять равным 22,4 л/моль при нормальных условиях.

Шаг 5: Расчет массовой доли железа
Используя найденные значения массы железа и массы стали, можно рассчитать массовую долю железа в растворенной стали.

Массовая доля железа = (Масса железа / Масса стали) x 100%

Теперь, используя эти шаги, мы можем решить задачу:

Масса железа = 1,14 г - (Молярная масса газа x Мольный объем газа) = 1,14 г - (2 г/моль x 0,448 л / 22,4 л/моль) = 1,14 г - 0,02 г ≈ 1,12 г.

Массовая доля железа = (1,12 г / 1,14 г) x 100% ≈ 98,2%

Таким образом, массовая доля железа в растворенной стали составляет около 98,2%.