Question

Рассчитайте массу железного купороса FeSO4∙7H2O, которую необходимо растворить в воде объемом 1 л (ρ = 1 г/мл), чтобы получить раствор с массовой долей FeSO4 20%?

Answer 1

Дано m(FeSO4*7H2O)-?

m (Н2О)=1000 г

w(FeSO4)=20%=0,2

М(FeSO4*7H2O)=278 г/моль

М(FeSO4)=152 г/моль

w(в-ва)=m(раств.в-ва)/m(р-ра),    m(в-ва)=w(раств.в-ва)*m(р-ра)      

n=m/M ,    m=n*М

1)Находим массовую долю FeSO4 в FeSO4*7H2O

w(FeSO4)= М (FeSO4)/ М (FeSO4*7H2O)=152/278=0,547  

2) Обозначим через х массу FeSO4*7H2O , тогда масса  FeSO4 будет 0,547*х,

а масса раствора (х+1000)

3) Запишем выражение для нахождения массовой доли соли w(соли)=m(соли)/m(р-ра),

0,2=0,547*х/(х+1000)

0,2*(х+1000)= 0,547*х  

0,2х+200=0,547*х

0,347х=200

х=576,37 г(FeSO4*7H2O)  

Answer 2

Для рассчета массы железного купороса (FeSO4∙7H2O), которую необходимо растворить в 1 л воды для получения раствора с массовой долей FeSO4 20%, нам понадобятся следующие шаги:

1. Найдем массовую долю FeSO4 в исходном соединении FeSO4∙7H2O.
2. Найдем массу FeSO4, которая соответствует 20% массовой доле в растворе объемом 1 л.

Шаг 1: Найдем массовую долю FeSO4 в FeSO4∙7H2O.

Масса FeSO4∙7H2O = масса FeSO4 + 7 * масса H2O

Масса H2O равна объему воды, так как плотность воды составляет 1 г/мл. Масса H2O = 1 л * 1 г/мл = 1000 г

Теперь нужно найти массу FeSO4, которая составляет часть общей массы FeSO4∙7H2O.

По таблице молекулярных масс: Масса FeSO4 = 55.85 г/моль (железо) + 32.06 г/моль (сера) + 4 * 16.00 г/моль (кислород) = 151.92 г/моль

Массовая доля FeSO4 = (Масса FeSO4 / Масса FeSO4∙7H2O) * 100 Массовая доля FeSO4 = (151.92 г/моль / (151.92 г/моль + 1000 г)) * 100 ≈ 13.15%

Шаг 2: Теперь найдем массу FeSO4, необходимую для получения раствора с массовой долей 20% в объеме 1 литр.

Давайте предположим, что масса FeSO4, которую необходимо растворить, равна Х граммам.

Массовая доля FeSO4 = (Масса FeSO4 / Общая масса раствора) * 100 20% = (Х г / (Х г + 1000 г)) * 100

Теперь решим уравнение относительно Х:

0.20 = Х / (Х + 1000) 0.20 * (Х + 1000) = Х 0.20Х + 200 = Х 200 = 0.80Х Х = 200 / 0.80 ≈ 250 г

Таким образом, чтобы получить раствор с массовой долей FeSO4 20%, необходимо растворить примерно 250 г железного купороса FeSO4∙7H2O в 1 л воды.