Какую массовую долю вещества можно получить в растворе, если навеску йода массой 12,7 г смешали с 28 г железных опилок, нагревали до прекращения реакции, а затем обработали 300 мл воды и отделили осадок? Ответ дайте в процентах и округлите до сотых.

Химия 11 класс Химические реакции и расчет массовой доли веществ массовая доля вещества раствор йода железные опилки химическая реакция осадок в растворе расчет массовой доли Новый

Чтобы найти массовую долю вещества в растворе, нужно выполнить несколько шагов. Давайте разберем их по порядку.

1. Определим, какие вещества участвуют в реакции. В данном случае мы имеем йод (I2) и железные опилки (Fe). При реакции между йодом и железом образуется йодид железа (FeI2).
2. Запишем уравнение реакции. Реакция между йодом и железом может быть представлена следующим образом:
• 2Fe + 3I2 → 2FeI3
3. Определим, сколько вещества (молей) у нас есть. Для этого используем формулу:
• n = m / M

где n - количество вещества, m - масса, M - молярная масса.

4. Рассчитаем количество вещества йода. Молярная масса йода (I2) составляет примерно 253,8 г/моль.
• n(I2) = 12,7 г / 253,8 г/моль ≈ 0,050 моль
5. Рассчитаем количество вещества железа. Молярная масса железа (Fe) составляет примерно 55,85 г/моль.
• n(Fe) = 28 г / 55,85 г/моль ≈ 0,500 моль
6. Определим, какой реагент является лимитирующим. Из уравнения реакции видно, что на 2 моль Fe требуется 3 моль I2. Рассчитаем, сколько моль I2 нужно для 0,500 моль Fe:
• 0,500 моль Fe * (3 моль I2 / 2 моль Fe) = 0,750 моль I2

Поскольку у нас есть только 0,050 моль I2, то именно йод является лимитирующим реагентом.

7. Рассчитаем, сколько йодида железа образуется. По уравнению реакции на 3 моль I2 образуется 2 моль FeI3. Следовательно, из 0,050 моль I2 получится:
• 0,050 моль I2 * (2 моль FeI3 / 3 моль I2) ≈ 0,033 моль FeI3
8. Рассчитаем массу образовавшегося FeI3. Молярная масса FeI3 составляет примерно 362,2 г/моль:
• m(FeI3) = 0,033 моль * 362,2 г/моль ≈ 11,96 г
9. Определим массу раствора. После отделения осадка, в растворе остаются вода и не прореагировавшие вещества. Масса воды, добавленной к осадку:
• 300 мл воды ≈ 300 г (при условии, что плотность воды равна 1 г/мл).

Таким образом, масса раствора будет:

• m(раствора) = m(вода) + m(FeI3) = 300 г + 11,96 г = 311,96 г
10. Теперь рассчитаем массовую долю вещества (FeI3) в растворе. Массовая доля рассчитывается по формуле:
• w = (m(вещества) / m(раствора)) * 100%

Подставим известные значения:

• w = (11,96 г / 311,96 г) * 100% ≈ 3,83%

Ответ: Массовая доля вещества в растворе составляет примерно 3,83%.