Смесь железа с оксидом железа (III) массой 2,82 обработали соляной кислотой. При этом выделилось 448 мл газа (н.у.) Определите массовую долю оксида в смеси.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Сначала найдем количество вещества газа, выделившегося при реакции. Объем газа приведем к условиям нормального давления и температуры: V = 448 мл = 0,448 л
Используем уравнение идеального газа: PV = nRT
n = PV / RT, где P = 1 атм, V = 0,448 л, R = 0,0821 латм/(мольК), T = 273 К
n = (1 0,448) / (0,0821 273) = 0,0201 моль

Теперь найдем массу железа в смеси. Молярная масса Fe = 55,85 г/моль
m(Fe) = n M(Fe) = 0,0201 55,85 = 1,1186 г

Рассчитаем массу кислоты, необходимой для реакции с железом. Так как по реакции 1 моль железа реагирует с 6 молями HCl, то:
m(HCl) = 0,0201 6 36,46 = 4,4277 г

Найдем массу оксида железа. Молекулярная масса Fe2O3 = 159,69 г/моль
m(Fe2O3) = 2,82 - 1,1186 = 1,7014 г

Теперь рассчитаем массовую долю оксида в смеси:
x(Fe2O3) = m(Fe2O3) / (m(Fe) + m(Fe2O3)) 100% = 1,7014 / (1,1186 + 1,7014) 100% ≈ 60,28%

Итак, массовая доля оксида железа (III) в смеси составляет около 60,28%.