Масса реагентов для получения 10 г соединений железа
Вычислите массу реагентов, которые потребуются для получения 10 г: а) сульфида железа (II); б) хлорида железа (III); в) карбида железа Fe3C.
Дано
а)
`m(FeS) = 10 text{ г}`
б)
`m(FeCl_3) = 10 text{ г}`
в)
`m(Fe_3C) = 10 text{ г}`
Найти
а)
`m(Fe) = text{ ?}`
`m(S) = text{ ?}`
б)
`m(Fe) = text{ ?}`
`m(Cl_2) = text{ ?}`
в)
`m(Fe) = text{ ?}`
`m(C) = text{ ?}`
Решение
а)
Запишем уравнение реакции получения сульфида железа(II):
`Fe + S = FeS`
Найдём количество вещества FeS:
`n(FeS) = (m(FeS))/(M(FeS)) = 10/88 = 0.114 text{ моль}`
Согласно уравнению реакции, количество железа и серы равно количеству сульфида железа(II):
`n(Fe) = n(S) = n(FeS) = 0.114 text{ моль}`
Вычислим массы железа и серы:
`m(Fe) = n(Fe)*M(Fe) = 0.114*56 = 6.38 text{ г}`
`m(S) = n(S)*M(S) = 0.114*32 = 3.65 text{ г}`
б)
Запишем уравнение реакции получения хлорида железа(II):
`2Fe + 3Cl_2 = 2FeCl_3`
Найдём количество вещества FeCl₃:
`n(FeCl_3) = (m(FeCl_3))/(M(FeCl_3)) = 10/162.5 = 0.0615 text{ моль}`
Согласно уравнению реакции:
`n(Fe) = n(FeCl_3) = 0.0615 text{ моль}`
`n(Cl_2) = (3*n(FeCl_3))/2 = (3*0.0615)/2 = 0.0923 text{ моль}`
Вычислим массы железа и хлора:
`m(Fe) = n(Fe)*M(Fe) = 0.0615*56 = 3.44 text{ г}`
`m(Cl_2) = n(Cl_2)*M(Cl_2) = 0.0923*71 = 6.55 text{ г}`
в)
Запишем уравнение реакции получения карбида железа:
`3Fe + C = Fe_3C`
Найдём количество вещества Fe₃C:
`n(Fe_3C) = (m(Fe_3C))/(M(Fe_3C)) = 10/180 = 0.0556 text{ моль}`
Согласно уравнению реакции:
`n(Fe) = 3*n(Fe_3C) = 3*0.0556 = 0.167 text{ моль}`
`n(C) = n(Fe_3C) = 0.0556 text{ моль}`
Вычислим массы железа и углерода:
`m(Fe) = n(Fe)*M(Fe) = 0.167*56 = 9.35 text{ г}`
`m(C) = n(C)*M(C) = 0.0556*12 = 0.667 text{ г}`
Ответ
а)
`m(Fe) = 6.38 text{ г}`
`m(S) = 3.65 text{ г}`
б)
`m(Fe) = 3.44 text{ г}`
`m(Cl_2) = 6.55 text{ г}`
в)
`m(Fe) = 9.35 text{ г}`
`m(C) = 0.667 text{ г}`