Сколько процентов железа содержится в исходной смеси, если смесь алюминиевых и железных опилок обработали водным

Для решения этой задачи нам понадобятся стехиометрические соотношения в реакции образования водорода.

Сначала нам нужно составить уравнение реакции образования водорода. Рассмотрим реакцию обработки опилок гидроксидом натрия:

Fe + 2NaOH → Na2FeO2 + H2↑

Из этих соотношений следует, что каждый атом железа (Fe) вступает в реакцию со 2 молекулами гидроксида натрия (NaOH) и выделяет 1 молекулу водорода (H2).

Теперь рассмотрим реакцию обработки опилок соляной кислотой:

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑

Здесь также каждый атом железа (Fe) реагирует с 2 молекулами соляной кислоты (HCl) и выделяет 1 молекулу водорода (H2).

Теперь, имея эти соотношения, мы можем использовать объемы выделившегося водорода для определения количества использованного железа в обоих реакциях.

Предположим, что объем выделившегося водорода пропорционален количеству использованного железа. Тогда, используя пропорцию, мы можем определить отношение количества использованного железа в обоих реакциях:

\[\frac{V_1}{V_2} = \frac{n_1}{n_2}\]

где \(V_1 = 13,44\) л - объем выделившегося водорода при обработке гидроксидом натрия,
\(V_2 = 15,68\) л - объем выделившегося водорода при обработке соляной кислотой,
\(n_1\) - количество использованного железа при обработке гидроксидом натрия,
\(n_2\) - количество использованного железа при обработке соляной кислотой.

Подставляя данные, получаем:

\[\frac{13,44}{15,68} = \frac{n_1}{n_2}\]

Решим это уравнение относительно отношения количества использованного железа в обоих реакциях:

\[\frac{n_1}{n_2} = \frac{13,44}{15,68}\]

Теперь нам нужно выразить эту величину в процентах. Для этого умножим полученное значение на 100%:

\[\frac{n_1}{n_2} \cdot 100\%\]

Подставляя выражение для отношения количества использованного железа, получим:

\[\text{Процент железа} = \frac{\frac{13,44}{15,68} \cdot 100\%}{1 + \frac{13,44}{15,68} \cdot 100\%}\]

Таким образом, чтобы узнать процент железа в исходной смеси, мы должны решить это уравнение.