Какова масса осадка, образующегося при смешивании 400 граммов 5% раствора сульфата железа (III) с гидроксидом натрия?

Химия 11 класс Осадки в реакциях нейтрализации масса осадка смешивание растворов сульфат железа гидроксид натрия химия 11 класс Новый

Для решения этой задачи нам нужно определить, сколько сульфата железа (III) содержится в 400 граммах 5% раствора, а затем выяснить, сколько гидроксида натрия необходимо для реакции, и, наконец, рассчитать массу образовавшегося осадка.

Шаг 1: Определим массу сульфата железа (III) в растворе.

5% раствор означает, что в 100 граммах раствора содержится 5 граммов сульфата железа (III). Таким образом, в 400 граммах раствора содержится:

• Масса сульфата железа (III) = 5% от 400 граммов = (5/100) * 400 = 20 граммов.

Шаг 2: Напишем уравнение реакции.

Сульфат железа (III) реагирует с гидроксидом натрия по следующему уравнению:

• Fe2(SO4)3 + 6NaOH → 2Fe(OH)3 (осадок) + 3Na2SO4.

Из уравнения видно, что на 1 моль сульфата железа (III) требуется 6 моль гидроксида натрия для образования 2 моль гидроксида железа (III) в виде осадка.

Шаг 3: Рассчитаем, сколько моль сульфата железа (III) у нас есть.

Молярная масса сульфата железа (III) (Fe2(SO4)3) равна:

• Fe: 55.85 г/моль * 2 = 111.7 г/моль
• S: 32.07 г/моль * 3 = 96.21 г/моль
• O: 16.00 г/моль * 12 = 192.00 г/моль
• Итого: 111.7 + 96.21 + 192.00 = 399.91 г/моль.

Теперь найдем количество моль сульфата железа (III) в 20 граммах:

• Количество моль = масса / молярная масса = 20 г / 399.91 г/моль ≈ 0.050 моль.

Шаг 4: Определим количество моль гидроксида натрия, необходимое для реакции.

Согласно уравнению реакции, для 1 моль сульфата железа (III) требуется 6 моль гидроксида натрия. Значит, для 0.050 моль сульфата железа (III) потребуется:

• Количество моль NaOH = 0.050 моль * 6 = 0.300 моль.

Шаг 5: Рассчитаем массу осадка (гидроксида железа (III)).

Молярная масса гидроксида железа (III) (Fe(OH)3) равна:

• Fe: 55.85 г/моль
• O: 16.00 г/моль * 3 = 48.00 г/моль
• H: 1.01 г/моль * 3 = 3.03 г/моль
• Итого: 55.85 + 48.00 + 3.03 = 106.88 г/моль.

Так как на 0.050 моль сульфата железа (III) образуется 0.100 моль гидроксида железа (III) (по уравнению 2 моль Fe(OH)3 на 1 моль Fe2(SO4)3), то масса осадка составит:

• Масса осадка = количество моль * молярная масса = 0.100 моль * 106.88 г/моль = 10.688 граммов.

Ответ:

Масса осадка, образующегося при смешивании 400 граммов 5% раствора сульфата железа (III) с гидроксидом натрия, составляет примерно 10.688 граммов.