Массовая доля хлорида железа(III) в полученном растворе
Железо массой 7 г прореагировало с хлором массой 25 г. Образовавшийся хлорид растворили в 200 г воды. Вычислите массовую долю соли в полученном растворе.
Дано
`m(Fe) = 7 text{ г}`
`m(Cl_2) = 25 text{ г}`
`m(H_2O) = 200 text{ г}`
Найти
`ω(FeCl_3) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнение реакции железа с хлором:
`2Fe + 3Cl_2 = 2FeCl_3`
Найдём количества веществ реагентов:
`n(Fe) = (m(Fe))/(M(Fe)) = 7/56 = 0.125 text{ моль}`
`n(Cl_2) = (m(Cl_2))/(M(Cl_2)) = 25/71 = 0.3521 text{ моль}`
По уравнению реакции на 2 моль Fe требуется 3 моль Cl₂. Следовательно, железо в недостатке, расчёт ведём по нему.
Согласно уравнению реакции, количество вещества FeCl₃ равно количеству вещества Fe:
`n(FeCl_3) = n(Fe) = 0.125 text{ моль}`
Найдём массу FeCl₃:
`m(FeCl_3) = n(FeCl_3)*M(FeCl_3) = 0.125*162.5 = 20.31 text{ г}`
Найдём массу конечного раствора. В раствор переходит только FeCl₃, а непрореагировавший хлор улетучивается. Масса раствора:
`m(р-ра) = m(FeCl_3) + m(H_2O) = 20.31 + 200 = 220.3 text{ г}`
Вычислим массовую долю FeCl₃ в растворе:
`ω(FeCl_3) = (100*m(FeCl_3))/(m(р-ра)) = (100*20.31)/220.3 = 9.22%`
Ответ
`ω(FeCl_3) = 9.22%`