Для решения этой задачи, давайте сначала выясним, сколько чистого железа содержится в 3 г образца.
Образец железа содержит 16% примесей, следовательно, 84% составляет чистое железо. Рассчитаем массу чистого железа:
\[ \text{Масса чистого железа} = 3 \, \text{г} \times 0,84 = 2,52 \, \text{г} \]
Итак, у нас есть 2,52 г чистого железа.
Теперь нам нужно узнать, сколько сульфата железа может образоваться при реакции этого железа с серной кислотой. Реакция между железом и серной кислотой (H₂SO₄) описывается следующим уравнением:
\[ Fe + H₂SO₄ \rightarrow FeSO₄ + H₂ \]
Согласно уравнению реакции, 1 моль железа (Fe) образует 1 моль сульфата железа (FeSO₄).
Теперь рассчитаем количество молей железа в 2,52 г. Молярная масса железа (Fe) составляет примерно 55,85 г/моль.
\[ \text{Количество молей Fe} = \frac{2,52 \, \text{г}}{55,85 \, \text{г/моль}} \approx 0,045 \, \text{моль} \]
Поскольку на 1 моль железа образуется 1 моль сульфата железа, то количество молей сульфата железа также будет 0,045 моль.
Теперь рассчитаем массу образовавшегося сульфата железа (FeSO₄). Молярная масса FeSO₄ составляет:
- Fe: 55,85 г/моль
- S: 32,07 г/моль
- O₄: 4 × 16,00 г/моль = 64,00 г/моль
Подсчитаем общую молярную массу:
\[ \text{Молярная масса FeSO₄} = 55,85 + 32,07 + 64,00 \approx 151,92 \, \text{г/моль} \]
Теперь можем найти массу сульфата железа:
\[ \text{Масса FeSO₄} = 0,045 \, \text{моль} \times 151,92 \, \text{г/моль} \approx 6,84 \, \text{г} \]
Таким образом, масса образовавшегося сульфата железа составляет приблизительно 6,84 г.
