Question

Вследствие растворения 15,3 г сплава железа с медью в хлоридной кислоте образовалось 4,48 л водорода (н.у.). Определите массовую долю железа в сплаве

Answer 1

Ответ: 73,2%

Дано:

m(спл.) = 15,3 г

V(H2)= 4,48 л

ω(Fe)-?

Объяснение:

M(Fe) = 56 г/моль

Vm = 22,4 л/моль

n(H2) = V(H2)/Vm = 4,48 л/22,4 л/моль = 0,2 моль

Составляем УХР (с хлоридной к-той будет реагировать только железо):

Fe + 2HCl = FeCl2 + H2

Из УХР видно, что n(Fe)=n(H2)

n(Fe) = 0,2 моль

m(Fe) = n(Fe)*M(Fe) = 0,2 моль*56 г/моль = 11,2 г

ω(Fe) = m(Fe)/m(спл.) = 11,2 г/15,3 г = 0,732 или 73,2%

Ответ: 73,2%

Answer 2

Для решения этой задачи нам необходимо определить массовую долю железа в сплаве, используя количество выделившегося водорода и химические реакции. Сначала мы можем определить количество моль водорода (H2), которое выделилось в реакции.

1. Рассмотрим уравнение реакции растворения сплава железа с медью в хлоридной кислоте:

Fe + 2HCl -> FeCl2 + H2

В соответствии с этим уравнением, 1 моль железа (Fe) реагирует с 2 молями хлороводорода (HCl) и образует 1 моль водорода (H2). Таким образом, количество моль водорода, выделившегося в реакции, равно количеству моль хлороводорода, которое было использовано в реакции.

2. Рассчитаем количество моль хлороводорода (HCl):

Объем водорода в н.у. равен 4,48 л. Молярный объем газов при н.у. составляет приблизительно 22,4 л/моль. Поэтому количество моль водорода можно рассчитать следующим образом:

количество моль H2 = (4,48 л) / (22,4 л/моль) = 0,2 моль

3. Теперь мы знаем, что количество моль железа (Fe) в сплаве равно количеству моль водорода (H2), так как они реагируют в соотношении 1:1. Таким образом, количество моль железа равно 0,2 моль.

4. Теперь вычислим массу железа в сплаве, используя молярную массу железа (Fe), которая составляет приблизительно 55,85 г/моль:

масса железа = количество моль железа × молярная масса железа масса железа = 0,2 моль × 55,85 г/моль = 11,17 г

Таким образом, массовая доля железа в сплаве составляет 11,17 г из общей массы сплава, которая равна 15,3 г.

Массовая доля железа = (11,17 г / 15,3 г) × 100% ≈ 73%.