Чтобы найти массу сульфата железа (II), который может быть получен при взаимодействии образца железа с раствором серной кислоты, сначала определим, сколько чистого железа содержится в образце.
Определяем массу чистого железа: Из 200 г образца 30% составляют примеси. Значит, чистое железо составляет: \[ \text{Масса чистого железа} = 200 \, \text{г} \times (1 - 0.3) = 200 \, \text{г} \times 0.7 = 140 \, \text{г} \]
Записываем уравнение реакции: Железо (Fe) реакционирует с серной кислотой (H₂SO₄) по следующему уравнению: \[ \text{Fe} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{FeSO}_4 + \text{H}_2 \] Здесь 1 моль железа реагирует с 1 моль серной кислоты для получения 1 моль сульфата железа (II).
Расчет по молекулярным массам: Молярная масса железа (Fe) примерно равна 56 г/моль. Таким образом, количество моль железа в 140 г будет: \[ n_{\text{Fe}} = \frac{140 \, \text{г}}{56 \, \text{г/моль}} \approx 2.5 \, \text{моль} \]
Получение массы сульфата железа (II): Молярная масса сульфата железа (II) (FeSO₄) равна: \[ 56 \, \text{г/моль (Fe)} + 32 \, \text{г/моль (S)} + 4 \times 16 \, \text{г/моль (O)} = 56 + 32 + 64 = 152 \, \text{г/моль} \] Так как на 1 моль железа получается 1 моль сульфата железа (II), масса сульфата будет: \[ m_{\text{FeSO}_4} = n_{\text{Fe}} \times M_{\text{FeSO}_4 = 2.5 \, \text{моль} \times 152 \, \text{г/моль} = 380 \, \text{г} \]
Таким образом, при взаимодействии 200 г образца железа с раствором серной кислоты можно получить примерно 380 г сульфата железа (II).