Задание №33023 ЕГЭ Химии

Найдём количество вещества соли:

n(FeСl₃) = m : M= 161,538 : 162,5 = 0,994 моль 

 

1) Напишем уравнения реакций, которые протекают в двух колбах:

1) 2FeCl₃ + 3Na₂CO₃ + 3H₂O = 2Fe(OH)₃ + 3CO₂ + 6NaCl

2) FeCl₃ + 3AgNO₃ = 3AgCl + Fe(NO₃)₃

 

2) Введём неизвестную, например х, чтобы рассчитать количество вещества хлорида железа в первой и во второй колбах.

Пусть в первой реакции прореагировало х моль хлорида железа(III), тогда во второй реакции прореагировало (0,994 – х) моль.

Тогда количество вещества осадка по первому уравнению реакции: n(Fe(OH)₃) = n₁(FeСl₃) = x моль, а по второму уравнению реакции: n(AgCl) = 3n₂(FeСl₃)= 3 · (0,994 - х) = (2,982 - 3x) моль 

Тогда масса осадков: m = n · M: 

m(Fe(OH)₃) = n · M = 107х г

m(AgCl) = n · M =143,5 · (2,982 - 3x) = (427,917 - 430,5х) г 

В условии задачи сказано, что  суммарная масса осадков равна 223 г, получаем уравнение: 

107х + 427,917 - 430,5х = 223

323,5х = 204,917

x = 0,633 моль, так как мы искали количество вещества, получаем:

n₁(FeСl₃) = 0,633 моль

m₁(FeСl₃) = n · M = 0,633 · 162,5  = 102,86 г

3) Найдем массу раствора хлорида железа(III) в  первой колбе, зная значения растворимости: в 100 г воды растворяется 56 г соли, тогда:

156 г раствора – 56 г соли

z г раствора –  102,86 соли, откуда 

z = 286,54 г - масса раствора хлорида железа(III) в первой колбе 

4) Найдем массу раствора в первой колбе после реакции.  Она складывается из массы раствора хлорида железа, массы раствора карбоната натрия, и не забываем вычесть массу гидроксида железа, выпавшего в осадок, и массу выделившегося углекислого газа: 

m(конечн p-pa)  = m(FeСl₃)p-pa + m(Na₂CO₃)p-pa - m(Fe(OH)₃) - m(CO₂)

Найдём количество вещества и массу выпавшего осадка:

n(Fe(OH)₃) = n(FeСl₃) =  0,633 моль

m(Fe(OH)₃) = n · M  = 107 · 0,633 = 67,731 г 

Найдём количество вещества и выделившегося углекислого газа:

n(CO₂) = 3/2n(FeСl₃)  = 0,9 моль 

m(CO₂) = n · M  = 0,9 · 44  = 39,6 г

m(конечн p-pa)  = m(FeСl₃)p-pa + m(Na₂CO₃)p-pa - m(Fe(OH)₃) - m(CO₂) = 286,54 + 222 - 67,731 - 39,6 = 401,209 г

5) Найдем массу соли и её массовую долю в результате реакции в первой колбе:

n(NaCl) = 3n(FeСl₃) = 1,8 моль

m(NaCl) = n · M = 1,8 · 58,5 = 105,3 г

ω(NaCl) = m(NaCl):m(конечн p-pa)  · 100%  = 105,3 : 401,209 г · 100%  = 26,25 %