Question

7. На залізо, що містить домішки, масою 120 г подіяли достатньою кількістю хлоридної кислоти. При цьому виділився газ об'ємом44,8л (за нормальних умов). Яка масова частка домішок у металі?​

Answer 1

Дано:

m техн.(Fe) = 120 г

V(газу) = 44,8 л

Знайти:

ω(домішок) - ?

Розв'язання:

1) Fe + 2HCl → FeCl2 + H2;

2) n(H2) = V(H2) / Vm = 44,8 / 22,4 = 2 моль;

3) n(Fe) = n(H2) = 2 моль;

4) m чист.(Fe) = n * M = 2 * 56 = 112 г;

5) ω(Fe) = m чист. * 100% / m техн. = 112 * 100% / 120 = 93,3%;

6) ω(домішок) = 100% - ω(Fe) = 100% - 93,3% = 6,7%.

Відповідь: Масова частка домішок становить 6,7%.

Answer 2

Давайте розглянемо реакцію, яка відбувається між залізом (Fe) та хлоридною кислотою (HCl):

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

За реакцією виділяється водень (H2), який має об'єм 44.8 л (за нормальних умов). Однак, ми повинні перевести цей об'єм до молярних об'ємів за нормальних умов (STP), де 1 моль газу має об'єм 22.4 л.

Таким чином, об'єм водню у молях:

n(H2) = 44.8 л / 22.4 л/моль = 2 моль

За збалансованою реакцією, 1 моль заліза взаємодіє з 2 мольми хлоридної кислоти, утворюючи 1 моль хлориду заліза та 1 моль водню.

Отже, молярна кількість заліза у реакції дорівнює молярній кількості водню, тобто 2 моль.

Молярна маса заліза (Fe) становить приблизно 55.845 г/моль.

Тепер можна знайти масу заліза:

маса = кількість молей x молярна маса = 2 моль x 55.845 г/моль ≈ 111.69 г

Ми почали зі 120 г заліза, але частина цієї маси належить домішкам. Щоб знайти масову частку домішок, використовуємо наступний вираз:

Масова частка домішок = (Маса домішок / Загальна маса) x 100%

Маса домішок = Початкова маса - Маса чистого заліза = 120 г - 111.69 г ≈ 8.31 г

Загальна маса = 120 г

Масова частка домішок = (8.31 г / 120 г) x 100% ≈ 6.93%

Отже, масова частка домішок у металі становить приблизно 6.93%.