Question

Порошок железа растворили в 250 г 10%-й серной кислоты. В полученном растворе массовые доли соли и кислоты оказались равны. Сколько весил порошок? Ответ приведите в граммах, с точностью до десятых.

Answer 1

Ответ

Лично у меня получилось 9,19 и если с точностью до десятых то 9,1

Объяснение:

Находишь массу серной кислоты, а потом, т.к. масса соли и кислоты равна, моли соли. Моли соли равны молям порошка железа. Подставляешь в формулу - находишь массу.

Answer 2

Я могу помочь вам с решением этой задачи.

Для решения этой задачи нам нужно составить уравнение реакции между порошком железа и серной кислотой. Порошок железа реагирует с серной кислотой по следующей схеме:

$$Fe + H_2SO_4 \rightarrow FeSO_4 + H_2$$

При этом образуется соль сульфат железа (II) и газ водород. Мы можем вычислить количество вещества соли и кислоты в растворе, используя их массовые доли и массу раствора. Массовая доля соли и кислоты равна, по условию задачи, поэтому их количество вещества тоже равно. Обозначим его за n. Тогда мы можем записать следующие уравнения:

$$n = \frac{m_{FeSO_4}}{M_{FeSO_4}} = \frac{m_{H_2SO_4}}{M_{H_2SO_4}}$$

$$m_{FeSO_4} = x_{FeSO_4} \cdot m_{р-ра}$$

$$m_{H_2SO_4} = x_{H_2SO_4} \cdot m_{р-ра}$$

Здесь m обозначает массу, M обозначает молярную массу, x обозначает массовую долю, а р-ра обозначает раствор. Подставляя известные данные, мы получаем:

$$n = \frac{x_{FeSO_4} \cdot m_{р-ра}}{M_{FeSO_4}} = \frac{x_{H_2SO_4} \cdot m_{р-ра}}{M_{H_2SO_4}}$$

$$n = \frac{0.5 \cdot 250}{151.9} = \frac{0.1 \cdot 250}{98.1}$$

Решая это уравнение, мы находим, что n = 0.82 моль. Это количество вещества соли и кислоты в растворе. Теперь мы можем найти массу порошка железа, который реагировал с кислотой. Для этого мы используем коэффициенты в уравнении реакции и молярную массу железа:

$$m_{Fe} = n \cdot \frac{M_{Fe}}{k_{Fe}}$$

Здесь k обозначает коэффициент в уравнении реакции. Подставляя известные данные, мы получаем:

$$m_{Fe} = 0.82 \cdot \frac{55.8}{1}$$

$$m_{Fe} = 45.8 г$$

Ответ: порошок железа весил 45.8 г.

Answer 3

Дано: - масса раствора серной кислоты: 250 г - концентрация серной кислоты: 10% - массовые доли соли и кислоты в растворе после растворения порошка оказались равными

При растворении порошка железа в серной кислоте происходит химическая реакция: Fe + H2SO4 -> FeSO4 + H2↑

Так как массовые доли соли (FeSO4) и кислоты (H2SO4) в растворе равны, это означает, что массы FeSO4 и H2SO4 равны в растворе.

Молярная масса FeSO4 = 55.845 г/моль + 32.066 г/моль + (4 * 16.00 г/моль) = 151.92 г/моль Молярная масса H2SO4 = (2 * 1.008 г/моль) + 32.066 г/моль + (4 * 16.00 г/моль) = 98.09 г/моль

Таким образом, массовая доля соли в растворе равна: масса FeSO4 / (масса FeSO4 + масса H2SO4) = молярная масса FeSO4 * количество FeSO4 / (молярная масса FeSO4 * количество FeSO4 + молярная масса H2SO4 * количество H2SO4)

Поскольку массовые доли соли и кислоты равны, можно записать уравнения: молярная масса FeSO4 * количество FeSO4 / (молярная масса FeSO4 * количество FeSO4 + молярная масса H2SO4 * количество H2SO4) = масса H2SO4 / (масса FeSO4 + масса H2SO4)

Масса H2SO4 в растворе: масса H2SO4 = масса раствора серной кислоты * концентрация серной кислоты = 250 г * 0.1 = 25 г

Подставим значения в уравнение: молярная масса FeSO4 * количество FeSO4 / (молярная масса FeSO4 * количество FeSO4 + молярная масса H2SO4 * количество H2SO4) = 25 г / (масса FeSO4 + 25 г)

Упростим уравнение, заменив массы на мольные доли: количество FeSO4 / (количество FeSO4 + количество H2SO4) = 0.25 / (количество FeSO4 + 0.25)

Решая это уравнение, мы найдем отношение количества FeSO4 к количеству H2SO4 в растворе.

В данном случае отношение массовых долей соли и кислоты равно 1:1, поэтому отношение количеств ионов FeSO4 к ионам H2SO4 также равно 1:1. То есть количество FeSO4 равно количеству H2SO4.

Тогда уравнение принимает вид: количество FeSO4 / (количество FeSO4 + количество H2SO4) = 0.25 / (количество FeSO4 + 0.25) или количество FeSO4 / (2 * количество FeSO4) = 0.25 / (2 * количество FeSO4 + 0.25)

Решение этого уравнения позволяет найти количество FeSO4.

Данное уравнение можно привести к следующему виду: 1 / (2 * количество FeSO4) = 0.25 / (2 * количество FeSO4 + 0.25)

Упрощаем уравнение, умножив обе его части на (2 * количество FeSO4) * (2 * количество FeSO4 + 0.25): 1 = 0.25 * (2 * количество FeSO4) 0.5 * количество FeSO4 + 0.0625 = 1

Отсюда получаем: 0.5 * количество FeSO4 = 0.9375 количество FeSO4 = 0.9375 / 0.5 = 1.875 моль

Молярная масса Fe = 55.845 г/моль

Масса Fe в порошке: масса Fe = мольное количество Fe * молярная масса Fe = 1.875 моль * 55.845 г/моль = 104.59 г

Ответ: масса порошка железа составляет 104.59 г.