Сколько раствора NH3 с содержанием 2% по массе понадобится для осаждения железа из 0,2 г руды, содержащей 20% Fe2O3

Для решения данной задачи нам необходимо определить количество раствора NH3 с содержанием 2% по массе, которое потребуется для осаждения железа из 0,2 г руды, содержащей 20% Fe2O3.

Шаг 1: Определение массы Fe2O3 в руде.
Из условия задачи известно, что руда содержит 20% Fe2O3. Это означает, что в 100 г руды содержится 20 г Fe2O3. Мы можем использовать это соотношение для определения массы Fe2O3 в 0,2 г руды:
\[ M_{Fe_2O_3} = \frac{{20 \ г}}{{100 \ г}} \times 0,2 \ г = 0,04 \ г \ Fe_2O_3 \]

Шаг 2: Определение молярной массы Fe2O3.
Молярная масса Fe2O3 равна сумме массы двух атомов железа и трех атомов кислорода.
Массы атомов: Масса железа (Fe) = 55,85 г/моль; Масса кислорода (O) = 16 г/моль.
\[ M_{Fe_2O_3} = 2 \cdot M_{Fe} + 3 \cdot M_{O} = 2 \cdot 55,85 \ г/моль + 3 \cdot 16 \ г/моль = 159,7 \ г/моль \]

Шаг 3: Определение количества молей Fe2O3.
Количество молей Fe2O3 в 0,04 г руды можно определить, разделив массу Fe2O3 на его молярную массу:
\[ n = \frac{{0,04 \ г}}{{159,7 \ г/моль}} \approx 0,00025 \ моль \ Fe_2O_3 \]

Шаг 4: Определение соотношения между Fe2O3 и NH3.
Из уравнения реакции между Fe2O3 и NH3 известно, что для полного осаждения одной моли Fe2O3 требуется две моли NH3.
Таким образом, для осаждения n моль Fe2O3 понадобится 2n моль NH3.

Шаг 5: Определение массы NH3, необходимой для осаждения Fe2O3.
Масса NH3, необходимая для осаждения Fe2O3, можно определить, умножив количество молей NH3 на его молярную массу. Молярная масса NH3 равна сумме массы атома азота и трех атомов водорода.
Массы атомов: Масса азота (N) = 14 г/моль; Масса водорода (H) = 1 г/моль.
\[ M_{NH_3} = 14 \ г/моль + 3 \cdot 1 \ г/моль = 17 \ г/моль \]

Масса NH3:
\[ M_{NH_3} = 17 \ г/моль \times 2n \ моль = 34n \ г \]

Подставляя значение n из шага 3:
\[ M_{NH_3} = 34 \cdot 0,00025 \ г = 0,0085 \ г \]

Итак, для осаждения железа из 0,2 г руды, содержащей 20% Fe2O3, при соотношении веществ по формуле, понадобится приблизительно 0,0085 г раствора NH3 с содержанием 2% по массе.