Question

Определите массовую долю примесей(в%) в гематите массой 12,55г, если при взаимодействии основного вещества-оксида железа(|||) с углекислым газом образовалась 14,27г карбоната железа(|||)

Answer 1

Ответ: 37,18%

Дано:

m(гематита) = 12,55 г

m(пр. Fe₂(CO₃)₃) = 14,27 г

Найти:

ω(прим.)-?

Объяснение:

M(Fe₂O₃) = 56*2+16*3=160 г/моль

М(Fe₂(CO₃)₃) = 56*2+(12+3*16)*3 = 292 г/моль

n(пр.Fe₂(CO₃)₃) = m(пр. Fe₂(CO₃)₃)/M(Fe₂(CO₃)₃)

n(пр. Fe₂(CO₃)₃) = 14,27 г/292 г/моль = 0,049 моль

n(гематита) = m(гематита)/М(Fe₂O₃) = 12,55 г/160 г/моль = 0,078 моль

Fe₂O₃ + 3СО₂ = Fe₂(СO₃)₃

Из УХР видно, что n(Fe₂O₃) = n(Fe₂(СO₃)₃)

n(Fe₂O₃) = 0,049 моль

Количество вещества примесей в гематите составит:

n(прим.) = n(гематита) - n(Fe₂O₃) = 0,078 моль - 0,049 моль = 0,029 моль

ω(прим.) = n(прим.)/n(Fe₂O₃) = 0,029 моль/0,078 моль = 0,3718 или 37,18%

Ответ: 37,18%

Answer 2

Fe2O3+3CO2=Fe2(CO3)3

n(Fe2(CO3)3)=14,27 г/292г/моль=0,05 моль

По УХР Fe2(CO3)3 и Fe2O3 реагируют 1:1, т е. n(Fe2O3)=0,05 моль

m(Fe2O3)=0,05 моль*160г/моль=8г

m(примесей)= 12,55 г- 8 г=4,55 г

W(прим)= 4,55 г/12,55 г*100%=36,25%

Answer 3

Давайте рассмотрим реакцию:

$Fe_2O_3 + 3CO_2 \rightarrow 2Fe_2(CO_3)_3$

Мы видим, что 1 моль $Fe_2O_3$ реагирует с 3 молями $CO_2$ и образует 2 моля $Fe_2(CO_3)_3$. Молярная масса $Fe_2O_3$ составляет примерно 159,69 г/моль, а молярная масса $Fe_2(CO_3)_3$ примерно 291,71 г/моль.

Согласно закону сохранения массы, масса продукта реакции должна равняться массе реагентов. Таким образом, масса карбоната железа, образовавшегося в реакции, равна 14,27 г.

Теперь мы можем выразить количество вещества $Fe_2O_3$ в реакции:

$n(Fe_2O_3) = \frac{m(Fe_2O_3)}{M(Fe_2O_3)}$

$n(Fe_2O_3) = \frac{12,55}{159,69} \approx 0,0787 \text{ моль}$

Из уравнения реакции видно, что 1 моль $Fe_2O_3$ образует 2 моля $Fe_2(CO_3)_3$. Следовательно, количество вещества $Fe_2(CO_3)_3$ равно $2 \times 0,0787 = 0,1574 \text{ моль}$.

Теперь найдем массу примесей в $Fe_2O_3$:

$m_{\text{примесей}} = m_{\text{исходная}} - m_{Fe_2O_3}$

$m_{\text{примесей}} = 12,55 - 12,55 \times \frac{0,1574}{0,0787} \approx 2,52 \text{ г}$

Наконец, массовая доля примесей (в процентах) равна:

$\text{массовая доля примесей (\%)} = \frac{m_{\text{примесей}}}{m_{\text{исходная}}} \times 100\% \approx \frac{2,52}{12,55} \times 100\% \approx 20,08\%$

Итак, массовая доля примесей в гематите составляет примерно 20,08%.