Для решения этой задачи сначала нужно найти количество серной кислоты, необходимое для полного растворения оксида магния и железа.
- Начнем с расчета количества оксида магния (MgO):
Молярная масса MgO = масса MgO / количество молов MgO
Молярная масса MgO = 24,3 г/моль + 16 г/моль = 40,3 г/моль
Масса MgO = 4,0 г
Теперь найдем количество молов MgO:
Количество молов MgO = масса MgO / молярная масса MgO
Количество молов MgO = 4,0 г / 40,3 г/моль = 0,0993 моль
- Теперь поступим аналогичным образом для железа (Fe):
Молярная масса Fe = 55,8 г/моль
Масса Fe = 14,0 г
Количество молов Fe = масса Fe / молярная масса Fe
Количество молов Fe = 14,0 г / 55,8 г/моль = 0,2518 моль
Затем определим массу H2SO4, необходимую для растворения MgO и Fe:
Molar ratio H2SO4: MgO: Fe = 1:1:1
Общее количество молей H2SO4 = количество молей MgO + количество молей Fe
Общее количество молей H2SO4 = 0,0993 моль + 0,2518 моль = 0,3511 мольТеперь найдем массу H2SO4:
Молярная масса H2SO4 = 98,1 г/моль
Масса H2SO4 = общее количество молей H2SO4 * молярная масса H2SO4
Масса H2SO4 = 0,3511 моль * 98,1 г/моль = 34,45 гНаконец, найдем объем H2SO4 при известной плотности (d = 1,075 г/мл):
Объем H2SO4 = масса H2SO4 / плотность H2SO4
Объем H2SO4 = 34,45 г / 1,075 г/мл = 32 мл
Таким образом, объем раствора серной кислоты с массовой долей 10,9%, необходимый для полного растворения смеси оксида магния и железа массой 4,0 г и 14,0 г соответственно, составляет 32 мл.
