ДАМ 100 БАЛІВ!!
У хлориду кислоту, що мітить достатньою кількість гідроген хлориду, політсили 123,2 г суміші порошків заліза і міді. Виділилось 13,440 л газу (н.у.). Обчисліть масову частку заліза в суміші.
В хлориде кислоту, метящую достаточное количество гидроген хлорида, политсили 123,2 г смеси порошков железа и меди. Выделилось 13,440 л газа (н.у.). Вычислите массовую долю железа в смеси.
Ответы
Відповідь:
Пояснення:
Реакція між залізом і HCl призводить до утворення газоподібного водню за наступним рівнянням:
Fe (s) + 2HCl (aq) → FeCl2 (aq) + H2 (g)
Збалансоване рівняння показує, що 1 моль заліза реагує з 2 молями хлоридної кислоти з утворенням 1 моль газоподібного водню. Ми можемо використати об'єм утвореного газоподібного водню, щоб знайти кількість молей утвореного газоподібного водню.
Використовуючи закон ідеальних газів, ми можемо знайти кількість молей утвореного водню:
PV = nRT
n = PV/RT
де P - тиск газу (1 атм), V - об'єм газу (13,440 л), R - стала ідеального газу (0,08206 л-атм/моль-К), T - температура в Кельвінах (273 К).
n = (1 атм)(13,440 л)/(0,08206 л-атм/моль-К)(273 К) = 0,567 моль H2
Згідно зі збалансованим рівнянням, 1 моль Fe реагує з 1/2 моль H2, тому 0,567 моль H2 відповідає 1/2 * 0,567 моль = 0,2835 моль Fe.
Загальна маса суміші становила 123,2 г, але ми не знаємо, скільки в ній було заліза, а скільки міді. Припустимо, що x г суміші було заліза, тоді (123,2 - x) г має бути міді. Ми можемо скласти рівняння, щоб зв'язати масу заліза з кількістю молей заліза:
x г Fe * (1 моль Fe / 55,85 г Fe) = 0,2835 моль Fe
Вирішуючи для x, отримуємо:
x = 0,2835 моль Fe * 55,85 г Fe/моль Fe = 15,83 г Fe
Масова частка заліза в суміші становить:
x / (123,2 г) = 15,83 г Fe / 123,2 г = 0,1284 або 12,84%.