Чтобы решить задачу, давайте последовательно разберем все этапы.
Напишем уравнение реакции:
MnSO₄ + Fe(OH)₃ → Mn(OH)₂ (осадок) + Fe₂(SO₄)₃В этой реакции образуется осадок марганца(II) гидроксида Mn(OH)₂.
Рассчитаем молярные массы веществ:
- Молярная масса MnSO₄:
Mn (54.94) + S (32.07) + 4×O (16) = 54.94 + 32.07 + 64 = 150.01 г/моль. - Молярная масса Fe(OH)₃:
Fe (55.85) + 3×O (16) + 3×H (1) = 55.85 + 48 + 3 = 106.85 г/моль. - Молярная масса Mn(OH)₂:
Mn (54.94) + 2×O (16) + 2×H (1) = 54.94 + 32 + 2 = 88.94 г/моль.
- Молярная масса MnSO₄:
Определим количество каждого реагента:
- Количество MnSO₄:
n(MnSO₄) = 44 г / 150.01 г/моль ≈ 0.293 моль. - Количество Fe(OH)₃:
n(Fe(OH)₃) = 26 г / 106.85 г/моль ≈ 0.243 моль.
- Количество MnSO₄:
Выясним, какой из реагентов ограничивает реакцию:
В равном результате реакции на 1 моль MnSO₄ требуется 3 моля Fe(OH)₃.
Для 0.293 моль MnSO₄ потребуется: 0.293 моль × 3 = 0.879 моль Fe(OH)₃.
Но у нас только 0.243 моль Fe(OH)₃, следовательно, он является ограничивающим реагентом.Рассчитаем, сколько Mn(OH)₂ образуется:
На 1 моль Fe(OH)₃ образуется 1 моль Mn(OH)₂, поэтому максимум, который мы можем получить, равен 0.243 моль.Найдем массу образовавшегося осадка Mn(OH)₂:
m(Mn(OH)₂) = n(Mn(OH)₂) × M(Mn(OH)₂) = 0.243 моль × 88.94 г/моль ≈ 21.62 г.Теперь пересчитаем массу полученной смеси после добавления соляной кислоты:
Общая масса смеси = масса осадка + масса HCl = 21.62 г + 34 г = 55.62 г.Найдем массовую долю осадка в смеси:
Массовая доля осадка = (масса осадка / масса смеси) × 100% = (21.62 г / 55.62 г) × 100% ≈ 38.8%.
Ответ: Массовая доля осадка в смеси составляет примерно 38.8%.
