Question

Для восстановления Fe3O4 до Fe потребовалось 6,72 л угарного газа. Полученный газ пропустили в раствор, содержащий 20 г гашёной извести. Определить состав и массовые доли полученных солей.

Answer 1

Ответ:

Объяснение:уравнение ракции

Fe3O4+4CO→3Fe+4CO2

ν(CO)=6,72/22,4=0,3 моль, тогда ν(СО2) , полученный  углекислого газа тоже будет 0,3 моль. Количество гашеной извести будет 20/74=0,27моль

0,27         0,27     0,27

Са(ОН)₂+СО₂→СаСО3+Н2О и

0,03       0,03              0,03

СаСО3+СО2+Н2О→Са(НСО3)2

Тут видно,что из 0,27моль Са(ОН)2 образуется 0,27моль карбоната кальция,а часть ее превращается в гидрокарбонат(0,03 моль).В результате получается 0,24моль СаСО3 и 0,03моль Са(НСО3)2.

масса карбонта 0,24*100=24г

масса гидрокарбоната 0,03*162=4,86г

общая масса 28,86

массовая доля карбоната 24/28,86=0,831=83,1%

массовая доля гидрокарбоната 100-83,1=16,9%

Answer 2

Ответ:

16, 84% и 83, 16%

Объяснение:

Answer 3

Для начала, рассчитаем количество угарного газа в молях. Для этого воспользуемся уравнением состояния идеального газа, где V - объем газа, а R - универсальная газовая постоянная:

PV = nRT

где P - давление газа, а T - температура в Кельвинах. Давление и температура не указаны в задаче, поэтому их необходимо определить.

Предположим, что газ находится при нормальных условиях (101,3 кПа и 273 К). Тогда можем использовать уравнение состояния идеального газа для нахождения количества молей газа:

PV = nRT

n = PV / RT

Подставляем известные значения и рассчитываем количество молей угарного газа:

n = (101,3 кПа * 6,72 л) / (0,0821 л*атм / (моль * К) * 273 K) = 2,56 моль

Так как в уравнении реакции участвует 4 моли угарного газа на каждую моль Fe3O4, то для восстановления Fe3O4 потребуется:

2,56 моль * (1 моль Fe3O4 / 4 моли угарного газа) = 0,64 моль Fe3O4

Теперь рассчитаем массу Fe3O4, используя молярную массу железа (Fe) и массовую долю кислорода (O) в окисле Fe3O4, которые составляют:

M(Fe) = 55,845 г/моль
M(O) = 15,999 г/моль

Массовая доля Fe в Fe3O4:

(3 * M(Fe)) / (3 * M(Fe) + 4 * M(O)) = (3 * 55,845 г/моль) / (3 * 55,845 г/моль + 4 * 15,999 г/моль) = 0,699

Массовая доля O в Fe3O4:

(4 * M(O)) / (3 * M(Fe) + 4 * M(O)) = (4 * 15,999 г/моль) / (3 * 55,845 г/моль + 4 * 15,999 г/моль) = 0,301

Теперь рассчитаем массу Fe в Fe3O4:

масса Fe в Fe3O4 = 0,699 * масса Fe3O4 = 0,699 * 0,64 моль * 3 * M(Fe) = 0,699 * 0,64 моль * 3 * 55,845 г/моль = 82,57 г

Рассчитаем массу O в Fe3O4:

масса O в Fe3O4 = 0,301 * масса Fe3O4 = 0,301 * 0,64 моль * 4 * M(O) = 0,301 * 0,64 моль * 4 * 15,999 г/моль = 14,47 г

Теперь рассчитаем массовые доли полученных солей. Поскольку добавлена гашеная известь (Ca(OH)2), то произошла реакция между Ca(OH)2 и CO2:

Ca(OH)2 + CO2 -> CaCO3 + H2O

Молярная масса Ca(OH)2 = 74,093 г/моль
Молярная масса CaCO3 = 100,086 г/моль

Рассчитаем количество моль Ca(OH)2, используя массу гашеной извести:

н = масса / молярная масса = 20 г / 74,093 г/моль = 0,27 моль

Так как в уравнении реакции участвует 1 моль Ca(OH)2 и 1 моль CO2, то для реакции потребуется 0,27 моль CO2. Но изначально имелось 2,56 моль CO2, поэтому после реакции останется:

2,56 моль - 0,27 моль = 2,29 моль CO2

Теперь рассчитаем массу CaCO3, используя количество моль CaCO3 и его молярную массу:

масса CaCO3 = н * молярная масса = 0,27 моль * 100,086 г/моль = 27,03 г

Теперь расчитаем массовую долю CaCO3:

массовая доля CaCO3 = масса CaCO3 / (масса Fe3O4 + масса Ca(OH)2 + масса CaCO3) = 27,03 г / (82,57 г + 20 г + 27,03 г) = 0,166

Массовая доля Fe без оксидов:

массовая доля Fe = масса Fe / (масса Fe + масса O) = 82,57 г / (82,57 г + 14,47 г) = 0,851

Массовая доля O без оксидов:

массовая доля O = масса O / (масса Fe + масса O) = 14,47 г / (82,57 г + 14,47 г) = 0,149

Таким образом, полученные соли имеют следующий состав и массовые доли:
- CaCO3 с массовой долей 0,166 (16,6%)
- Fe с массовой долей 0,851 (85,1%)
- O с массовой долей 0,149 (14,9%)