Давайте разберем задачу пошагово, чтобы понять, как найти массу хлорида железа (III), образующегося при взаимодействии соляной кислоты с оксидом железа (III). Обратите внимание, что во второй части задачи есть дополнение — в оксиде железа содержатся примеси. Постараемся сделать решение максимально понятным и подробным.
Часть 1: Рассчитываем массу хлорида железа (III), образующегося при взаимодействии со 60 г чистого оксида железа (III).
Шаг 1: Записать уравнение реакции
Оксид железа (III) реагирует с соляной кислотой по реакции:
[ \text{Fe}_2\text{O}_3 + 6 \text{HCl} \rightarrow 2 \text{FeCl}_3 + 3 \text{H}_2\text{O} ]
Но у нас есть чуть более точное выражение, так как в реакции участвует одна молекула (\text{Fe}_2\text{O}_3).
Шаг 2: Рассчитать молярную массу веществ
(\text{Fe}_2\text{O}_3):
( \text{Fe} = 55.85, г/моль )
( \text{O} = 16, г/моль )
Молярная масса:
[ M(\text{Fe}_2\text{O}_3) = 2 \times 55.85 + 3 \times 16 = 111.7 + 48 = 159.7, г/моль ]
(\text{FeCl}_3):
(\text{Fe} = 55.85, г/моль),
(\text{Cl} = 35.45, г/моль)
[ M(\text{FeCl}_3) = 55.85 + 3 \times 35.45 = 55.85 + 106.35 = 162.2, г/моль ]
Шаг 3: Найти количество вещества ((n)) оксида и планируемого хлорида
Имеется 60 г (\text{Fe}_2\text{O}_3):
[ n(\text{Fe}_2\text{O}_3) = \frac{60}{159.7} \approx 0.375, \text{моль} ]
По уравнению реакции:
[ 1, \text{моль} \text{Fe}_2\text{O}_3 \ дает 2, \text{моль} \text{FeCl}_3 ]
Тогда количество молей (\text{FeCl}_3):
[ n(\text{FeCl}_3) = 2 \times n(\text{Fe}_2\text{O}_3) = 2 \times 0.375 = 0.75, \text{моль} ]
Шаг 4: Рассчитать массу полученного хлорида железа (III)
[
m(\text{FeCl}_3) = n \times M(\text{FeCl}_3) = 0.75 \times 162.2 \approx 121.65, г
]
Ответ:
При взаимодействии 60 г чистого (\text{Fe}_2\text{O}_3) с кислотой образуется примерно 122 г хлорида железа (III).
Вторая часть:
Рассчитайте массу хлорида железа (III), если оксид содержит 20% примесей.
Это означает, что в 60 г оксида железа (III) содержится 80% чистого оксида и 20% примесей.
Шаг 1: Определяем массу чистого (\text{Fe}_2\text{O}_3)
[ m_{\text{чистого}} = 60, г \times 0.8 = 48, г ]
Шаг 2: Рассчитаем молярное количество чистого оксида
[
n(\text{Fe}_2\text{O}_3) = \frac{48}{159.7} \approx 0.3, \text{моль}
]
Шаг 3: Планируемое количество (\text{FeCl}_3)
[ n(\text{FeCl}_3) = 2 \times 0.3 = 0.6, \text{моль} ]
Шаг 4: Масса хлорида железа (III)
[
m(\text{FeCl}_3) = 0.6 \times 162.2 \approx 97.3, г
]
Итог:
- Без примесей: примерно 122 г хлорида железа (III)
- С учетом 20% примесей: примерно 97 г хлорида железа (III)
Если нужны дополнительные объяснения, я с удовольствием помогу!
