Железо массой 5,6 г растворили при нагревании в 400 г 90%-ной серной кислоты. Определите массовые доли веществ в растворе после окончания реакции.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Найдем количество вещества железа:
m(Fe) = 5,6 г
M(Fe) = 55.85 г/моль

n(Fe) = m(Fe) / M(Fe) = 5,6 г / 55,85 г/моль ≈ 0,1 моль

Найдем количество вещества серной кислоты:
m(H2SO4) = 400 г
% H2SO4 = 90%
M(H2SO4) = 98 г/моль

n(H2SO4) = m(H2SO4) % H2SO4 / 100 / M(H2SO4) = 400 г 90 / 100 / 98 г/моль ≈ 3,67 моль

Запишем уравнение реакции:
Fe + H2SO4 -> Fe2(SO4)3 + H2 ↑

Найдем количество серной кислоты, которая реагировала с железом:
Мольное отношение Fe к H2SO4 = 1:1
Так как n(Fe) = 0,1 моль, то n(H2SO4) = 0,1 моль

Найдем массовую долю веществ:
m(H2SO4) = n(H2SO4) M(H2SO4) = 0,1 моль 98 г/моль = 9,8 г

Теперь найдем массовую долю веществ в растворе:
Массовая доля Fe = m(Fe) / (m(H2SO4) + m(Fe)) 100% = 5,6 г / (400 г + 5,6 г) 100% ≈ 1,4%
Массовая доля H2SO4 = m(H2SO4) / (m(H2SO4) + m(Fe)) 100% = 9,8 г / (400 г + 5,6 г) 100% ≈ 2,4%
Массовая доля H2O = (m(H2O) = 400 г - m(H2SO4) - m(Fe)) / (m(H2SO4) + m(Fe)) 100% = (400 г - 9,8 г - 5,6 г) / (400 г + 5,6 г) 100% ≈ 96,2%

Итак, массовые доли веществ в растворе после окончания реакции: Fe - 1,4%, H2SO4 - 2,4%, H2O - 96,2%