Question

1) Масса поваренной соли, которую следует внести в 270г ее 10% раствора, чтобы повысить массовую долю растворенного вещества втрое, равна... 2) Масса металла, который образуется при восстановлении 64г оксида железа (III) в атмосфере угарного газа объемом 13,44л (н.у.) при температуре выше 700 градусов, равна....

Answer 1

1. Дано:
m₁(p-pa NaCl) = 270 г
ω₁(NaCl) = 10% = 0,1
ω₂(NaCl) = 30% = 0,3
m₂(NaCl) -?
Примем массу соли, которую необходимо добавить за х г, тогда
ω₂=(ω₁(NaCl)*m₁(p-pa NaCl)+x)/(m₁(p-pa NaCl)+x)
m₁(NaCl)=ω₁(NaCl) *m₁(p-pa NaCl) = 270*0,1 = 27 г
(27 + х)/(270+х) = 0,3
х= 77,14 г
Ответ: 77,14 г
2.
Дано:
m(Fe₂O₃) = 64г
V(CO) = 13,44 л
t⁰>700⁰C
m(Fe) - ?

M(Fe₂O₃) = 160 г/моль
∨(Fe₂O₃) = 64 г/160 г/моль = 0,4 моль
Vmol(CO) = 22,4 л/моль
∨(СО) = 13,44 л/22,4 л/моль = 0,6 моль
∨(Fe₂O₃):∨(CO) = 0,4:0,6 = 1:1,5
0,4 моль 0,6 моль х моль
Fe₂O₃ + 3CO = 2Fe + 3CO₂
1 моль   3 моль  2 моль
По уравнению отношение должно быть 1:3, следовательно оксид железа(III) взят в избытке, расчет ведем по СО:
х=∨(Fe) = 0.4 моль
m(Fe) = 0,4 моль*56 г/моль = 22,4 г
Ответ: 22,4 г

Answer 2

1. Пусть x - масса поваренной соли, которую следует внести. Тогда изначально в растворе содержится 0.1*270 = 27 г соли.

После добавления x г соли общая масса раствора составит 270+x г, и массовая доля растворенного вещества (соли) будет равна x/(270+x).

Необходимо внести такое количество соли, чтобы эта доля увеличилась втрое. Значит,

x/(270+x) = 3*0.1 = 0.3

Решая это уравнение, получаем:

x = 81 г

Таким образом, чтобы повысить массовую долю растворенного вещества втрое, нужно внести 81 г поваренной соли.

2. Сначала нужно записать уравнение реакции восстановления оксида железа (III) угарным газом:

Fe2O3 + 3C -> 2Fe + 3CO

Согласно уравнению, 1 моль Fe2O3 требует 3 моль C, чтобы полностью восстановиться. Найдем количество молей Fe2O3 в 64 г:

m(Fe2O3) = 64 г / (159.7 г/моль) ≈ 0.401 моль

Значит, для полного восстановления потребуется 0.401 моль C. Также нам дан объем угарного газа и условия его измерения. Переведем объем в нормальные условия (0 градусов Цельсия, 1 атмосфера давления) по формуле состояния идеального газа:

V = nRT/P

где n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах, P - давление.

Переведем объем из литров в моль, зная, что 1 л = 1000 мл, а в 1 мл содержится 1/22.4 моль газа при нормальных условиях:

n(C) = V * (1/22.4) = 13.44 * (1000/22.4) / 22.4 ≈ 0.525 моль

Теперь можно найти массу углерода:

m(C) = n(C) * M(C) = 0.525 моль * 12.01 г/моль ≈ 6.31 г

Так как моль углерода в реакции в 3 раза больше, чем моль оксида железа, то масса железа будет равна:

m(Fe) = (2/3) * m(C) = (2/3) * 6.