Масса цинка в растворе и железа на пластинке после реакции
Пластинку из цинка массой 208,3 г опустили в раствор хлорида железа (III). Через некоторое время пластинку вынули, высушили и взвесили. Ее масса оказалась равной 200 г. Вычислите массу цинка, перешедшего в раствор, и массу железа, осевшего на пластинке.
Дано
`m_text{исх.}(пластинки) = 208.3 text{ г}`
`m_text{итог.}(пластинки) = 200 text{ г}`
Найти
`m(Zn) = text{ ?}`
`m(Fe) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнение реакции замещения железа цинком:
`3Zn + 2FeCl_3 = 3ZnCl_2 + 2Fe text{↓}`
Пусть:
`n(Fe) = x`
Тогда из уравнения реакции:
`n(Zn) = (3*x)/2 = 1.5*x`
Масса пластинки после реакции равна исходной массе цинка минус масса растворившегося цинка плюс масса осаждённого железа:
`m_text{итог.}(пластинки) = m_text{исх.}(пластинки) - m(Zn) + m(Fe)`
`200 = 208.3 - 65*1.5*x + 56*x`
`200 = 208.3 - 97.5*x + 56*x`
`200 = 208.3 - 41.5*x`
`41.5*x = 8.3`
`n(Fe) = x = 0.2 text{ моль}`
`n(Zn) = 1.5*0.2 = 0.3 text{ моль}`
Рассчитаем массу цинка, перешедшего в раствор, и массу железа, осевшего на пластинке:
`m(Zn) = n(Zn)*M(Zn) = 0.3*65 = 19.5 text{ г}`
`m(Fe) = n(Fe)*M(Fe) = 0.2*56 = 11.2 text{ г}`
Ответ
`m(Zn) = 19.5 text{ г}`
`m(Fe) = 11.2 text{ г}`
Дополнительно
В условии задачи, вероятно, допущена ошибка: масса пластинки после реакции должна быть меньше исходной, так как молярная масса железа меньше, чем у цинка. В решении принято, что исходная масса пластинки 208.3 г, а конечная — 200 г.