Какова массовая доля оксида железа в смеси, если смесь железа с оксидом железа 3 массой 2.82 грамма обработали соляной кислотой, в результате чего выделилось 448 мл газа?

Химия 11 класс Реакции с участием кислот и оснований массовая доля оксида железа смесь железа оксид железа 3 соляная кислота выделение газа химия 11 класс Новый

Для решения данной задачи нам необходимо определить, какова массовая доля оксида железа в смеси, исходя из данных о выделившемся газе. Давайте шаг за шагом разберем процесс решения.

Шаг 1: Определение газа, выделившегося в реакции

При обработке оксида железа (III) с соляной кислотой происходит реакция, в результате которой выделяется водород (H2). Уравнение реакции выглядит следующим образом:

• Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2↑

Шаг 2: Определение объема газа в стандартных условиях

Из условия задачи нам известно, что выделилось 448 мл газа. Чтобы перевести этот объем в стандартные условия, воспользуемся тем, что 1 моль газа занимает 22.4 литра (или 22400 мл) при нормальных условиях.

Теперь найдем количество молей водорода:

• n(H2) = V / Vm = 448 мл / 22400 мл/моль = 0.02 моль

Шаг 3: Определение количества оксида железа

Согласно уравнению реакции, 3 моль водорода образуется из 1 моль оксида железа (III). Следовательно, количество молей оксида железа, реагировавшего с кислотой, можно найти следующим образом:

• n(Fe2O3) = n(H2) / 3 = 0.02 моль / 3 = 0.00667 моль

Шаг 4: Вычисление массы оксида железа

Теперь, зная количество молей оксида железа, мы можем найти его массу. Молярная масса Fe2O3 составляет:

• Fe: 55.85 г/моль × 2 = 111.7 г
• O: 16 г/моль × 3 = 48 г
• Итого: 111.7 г + 48 г = 159.7 г/моль

Теперь вычислим массу оксида железа:

• m(Fe2O3) = n(Fe2O3) × M(Fe2O3) = 0.00667 моль × 159.7 г/моль = 1.064 г

Шаг 5: Определение массы железа в смеси

Теперь мы знаем, что масса смеси составляет 2.82 г, и можем найти массу железа:

• m(Fe) = m(смеси) - m(Fe2O3) = 2.82 г - 1.064 г = 1.756 г

Шаг 6: Вычисление массовой доли оксида железа

Массовая доля оксида железа в смеси определяется по следующей формуле:

• ω(Fe2O3) = (m(Fe2O3) / m(смеси)) × 100%

Подставим известные значения:

• ω(Fe2O3) = (1.064 г / 2.82 г) × 100% ≈ 37.7%

Ответ:

Массовая доля оксида железа в смеси составляет примерно 37.7%.