Какова массовая доля соли в растворе, который образуется при пропускании 6,72 л аммиака через 162,5 г 10%-ного раствора хлорного железа? Ответ дайте в процентах и округлите до сотых.

Химия 11 класс Растворы и их свойства массовая доля соли раствор аммиака хлорное железо химия расчет концентрации 10% раствор процентное содержание химические реакции Новый

Для решения задачи нам необходимо определить массовую долю соли в растворе, образующемся в результате реакции аммиака с 10%-ным раствором хлорного железа. Давайте разберем шаги решения по порядку.

Шаг 1: Определим массу хлорного железа в растворе.

• 10%-ный раствор хлорного железа содержит 10 г соли на 100 г раствора.
• В 162,5 г раствора содержится:
  • (10 г / 100 г) * 162,5 г = 16,25 г хлорного железа.

Шаг 2: Определим количество аммиака в растворе.

• Сначала найдем массу аммиака, используя его плотность. Плотность аммиака составляет примерно 0,73 г/л.
• Масса аммиака:
  • 6,72 л * 0,73 г/л = 4,9016 г (округляем до 4,90 г).

Шаг 3: Определим, сколько хлорного железа реагирует с аммиаком.

• Реакция между аммиаком и хлорным железом может быть представлена следующим образом:
  • FeCl3 + 3NH3 + 3H2O → [Fe(NH3)3]Cl3 + 3HCl.
• Из уравнения видно, что на 1 моль хлорного железа (FeCl3) требуется 3 моля аммиака (NH3).
• Теперь найдем число молей хлорного железа:
  • Молярная масса FeCl3 = 55,85 + 3 * 35,45 = 162,2 г/моль.
  • Число молей хлорного железа:
    • 16,25 г / 162,2 г/моль ≈ 0,1003 моль.
• Теперь найдем, сколько молей аммиака требуется для реакции с этим количеством хлорного железа:
  • 0,1003 моль FeCl3 * 3 моль NH3 / 1 моль FeCl3 ≈ 0,3009 моль NH3.

Шаг 4: Сравним количество аммиака с тем, что у нас есть.

• Молярная масса NH3 = 14,01 + 3 * 1,01 = 17,04 г/моль.
• Масса аммиака, необходимая для реакции:
  • 0,3009 моль * 17,04 г/моль ≈ 5,12 г.
• У нас есть 4,90 г аммиака, что меньше, чем 5,12 г. Это значит, что аммиак является лимитирующим реагентом.

Шаг 5: Определим, сколько соли образуется.

• Так как аммиак является лимитирующим реагентом, мы можем определить, сколько хлорного железа будет использовано:
  • 4,90 г NH3 / (3 моль NH3 / 1 моль FeCl3) = 4,90 г / (3 * 17,04 г) = 0,096 моль FeCl3.
• Теперь найдем массу образовавшейся соли:
  • 0,096 моль FeCl3 * 162,2 г/моль = 15,55 г.

Шаг 6: Определим общую массу раствора и массовую долю соли.

• Общая масса раствора = масса хлорного железа + масса аммиака + масса образовавшейся соли:
  • 162,5 г + 4,90 г + 15,55 г = 183,95 г.
• Массовая доля соли:
  • (масса соли / общая масса раствора) * 100% = (15,55 г / 183,95 г) * 100% ≈ 8,45%.

Таким образом, массовая доля соли в растворе составляет 8,45%.