1. Над нагретой смесью железа и магнетита пропустили избыток оксида углерода (II). После окончания реакции масса твердого остатка оказалась на 12,8г меньше массы исходной смеси. При обработке такого же
количества исходной смеси железа и магнетита избытком соляной кислоты выделяется газ объемом 2,24 л (н.у.). Найдите массовую долю магнетита в исходной смеси.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи нам необходимо воспользоваться законом сохранения массы и законом дальтона.

Реакция окисления железа и магнетита оксидом углерода (II):
Fe3O4 + 4CO -> 3Fe + 4CO2

Из уравнения видно, что мольный коэффициент Fe3O4 равен 1, а мольный коэффициент CO равен 4. Следовательно, массовое соотношение Fe3O4 и CO равно 232:88.

По данной информации можно составить уравнение:
232x + 88y = 12,8
где x - массовая доля Fe3O4, y - массовая доля CO.

Дано, что при обработке такого же количества исходной смеси железа и магнетита избытком соляной кислоты выделяется 2,24 л CO2.

Согласно закону Дальтона, 1 моль газа занимает объем 22,4 л (н.у.), следовательно, количество молей CO2 равно:
n = V / Vm = 2,24 / 22,4 = 0,1 моль.

А значит, количество молей Fe3O4 и CO должно быть в соотношении 1:4:
x / 232 = y / 88 = 0.1

Решив данную систему уравнений, найдем:
x = 0,053 г
y = 0,137 г

Итак, массовая доля магнетита в исходной смеси:
y / (x + y) = 0,137 / (0,053 + 0,137) ≈ 0,721

Ответ: массовая доля магнетита в исходной смеси равна примерно 72,1%.