Какова массовая доля железа в смеси, если смесь железных и медных опилок массой 15 г обработали избытком разбавленной соляной кислоты, в результате чего получили 4,48 л газа (н.у.)?

Химия 10 класс Тематика: Химические реакции и расчеты массовая доля железа смесь железных опилок разбавленная соляная кислота газ при реакции химические расчеты Объём газа массовая доля компонентов Новый

Чтобы определить массовую долю железа в смеси, нам нужно выполнить несколько шагов. Начнем с анализа реакции, которая происходит при взаимодействии железа с разбавленной соляной кислотой.

Шаг 1: Определение объема газа

При реакции железа с соляной кислотой образуется водородный газ. Мы знаем, что при нормальных условиях (н.у.) 1 моль газа занимает объем 22,4 л. Мы получили 4,48 л газа, поэтому можем найти количество молей водорода:

• Количество молей H2 = Объем газа / Объем 1 моля газа = 4,48 л / 22,4 л/моль = 0,2 моль.

Шаг 2: Определение количества железа

Реакция, происходящая между железом (Fe) и соляной кислотой (HCl), выглядит следующим образом:

• Fe + 2HCl → FeCl2 + H2.

Из уравнения видно, что 1 моль железа реагирует с 1 моль водорода. Таким образом, 0,2 моль водорода образуется из 0,2 моль железа:

• Количество железа = 0,2 моль.

Шаг 3: Рассчет массы железа

Теперь мы можем найти массу железа, используя его молярную массу. Молярная масса железа (Fe) составляет примерно 56 г/моль:

• Масса железа = Количество железа × Молярная масса Fe = 0,2 моль × 56 г/моль = 11,2 г.

Шаг 4: Определение массы медных опилок

Теперь мы можем найти массу медных опилок в смеси. Известно, что общая масса смеси составляет 15 г:

• Масса медных опилок = Общая масса смеси - Масса железа = 15 г - 11,2 г = 3,8 г.

Шаг 5: Рассчет массовой доли железа

Массовая доля железа в смеси определяется как отношение массы железа к общей массе смеси:

• Массовая доля железа = Масса железа / Общая масса смеси × 100% = 11,2 г / 15 г × 100% ≈ 74,67%.

Ответ: Массовая доля железа в смеси составляет примерно 74,67%.