Смесь нитратов железа (l/) и меди (1/) массой 14,1 г растворили в воде, после чего погрузили полученный раствор железную деталь. Рассчитайте массовую долю нитрата железа в…

Для решения задачи начнем с написания уравнения реакции между нитратом железа и медью. При этом реакция протекает следующим образом:

\[ \text{Fe(NO}_3\text{)}_2 + \text{Cu} \rightarrow \text{Cu(NO}_3\text{)}_2 + \text{Fe} \]

Рассмотрим, что:

• Молярная масса железа (Fe) = 56 г/моль,
• Молярная масса меди (Cu) = 64 г/моль,
• Молярная масса нитрата железа (Fe(NO₃)₂) = 56 + 2(14 + 3*16) = 56 + 2(62) = 180 г/моль.

При реакции 1 моль нитрата железа вступает в реакцию с 1 моль меди, и в результате изделий становится 1 моль меди(II) нитрата и 1 моль железа.

Далее, чтобы найти массу нитрата железа в смеси, нам нужно учитывать, что если деталь увеличила свою массу на 0.45 г, это значит, что 0.45 г железа было получено из нитрата железа.

Теперь рассчитаем, сколько моль железа из полученной массы: \[ n(\text{Fe}) = \frac{0.45 \text{ г}}{56 \text{ г/моль}} \approx 0.00804 \text{ моль} \]

Из уравнения реакции видно, что 1 моль нитрата железа дает 1 моль железа. Соответственно: \[ n(\text{Fe(NO}_3\text{)}_2) = n(\text{Fe}) \approx 0.00804 \text{ моль} \]

Теперь найдем массу нитрата железа: \[ m(\text{Fe(NO}_3\text{)}_2) = n(\text{Fe(NO}_3\text{)}_2) \cdot M(\text{Fe(NO}_3\text{)}_2) = 0.00804 \text{ моль} \cdot 180 \text{ г/моль} \approx 1.45 \text{ г} \]

Теперь мы знаем массу нитрата железа в исходной смеси. Для нахождения массовой доли нитрата железа в смеси, используем формулу: \[ w(\text{Fe(NO}_3\text{)}_2) = \frac{m(\text{Fe(NO}_3\text{)}_2)}{m_{\text{смеш}}} \times 100 \% \]

где \( m_{\text{смеш}} = 14.1 \text{ г} \).

Подставляем известные значения: \[ w(\text{Fe(NO}_3\text{)}_2) = \frac{1.45 \text{ г}}{14.1 \text{ г}} \times 100 \% \approx 10.3 \% \]

Округляя до целого числа, получаем: \[ w(\text{Fe(NO}_3\text{)}_2) \approx 10 \% \]

Таким образом, массовая доля нитрата железа в исходной смеси составляет приблизительно 10%.