Смесь Fe и FeCl2 обработали избытком хлора к полученным продуктам добавили 350мл 20%- раствора NaOH (p=1, 2г/м) до полного осаждения образующего осадка. Определите массовые доли компонентов в исходной смеси,если известно что при обработке такой же навески этой смеси раствором HCl выделилось 6,72 литров газа
Шаг 1: Определение химических реакций
Когда избыток хлора взаимодействует с смесью Fe и FeCl2, образуются продукты:
Fe + 2Cl2 → FeCl4
Шаг 2: Определение молекулярных масс компонентов
Молекулярная масса Fe = 55.845 г/моль
Молекулярная масса FeCl2 = 55.845 г/моль + (2 x 35.453 г/моль) = 126.9 г/моль
Шаг 3: Определение объёма газа
Известно, что при обработке такой же навески этой смеси раствором HCl выделилось 6,72 литров газа. Для удобства расчетов, мы переведем его в моль:
V = 6.72 л * (1000 мл / 1 л) * (1 моль / 22.4 л) = 300 моль
Шаг 4: Расчет массы FeCl4
Мы знаем, что реагенты вступают в реакции в соотношении 1:1, поэтому число молей FeCl4 равно числу молей газа:
n(FeCl4) = 300 моль
Масса FeCl4:
m(FeCl4) = n(FeCl4) * M(FeCl4) = 300 моль * (126.9 г/моль) = 38070 г
Шаг 5: Расчет количества вещества Fe и FeCl2
Обозначим количество вещества Fe как n(Fe), а количество вещества FeCl2 как n(FeCl2).
n(FeCl2) = n(FeCl4) = 300 моль
Масса FeCl2:
m(FeCl2) = n(FeCl2) * M(FeCl2) = 300 моль * (126.9 г/моль) = 38070 г
Используем дополнительную информацию, что общий объем продуктов равен 350 мл ищем массу Fe, не прореагировавшего:
V = n(Fe)
n(Fe) = 350 мл * (1 г/мл) * (1 моль / 22.4 л) = 15.6 моль
Масса Fe:
m(Fe) = n(Fe) * M(Fe) = 15.6 моль * (55.845 г/моль) = 871.812 г
Шаг 6: Расчет массовых долей компонентов в исходной смеси
Массовая доля Fe в исходной смеси:
масса Fe / (масса Fe + масса FeCl2) * 100% = 871.812 г / (871.812 г + 38070 г) * 100% = 2.24%
Массовая доля FeCl2 в исходной смеси:
масса FeCl2 / (масса Fe + масса FeCl2) * 100% = 38070 г / (871.812 г + 38070 г) * 100% = 97.76%
Таким образом, массовые доли компонентов в исходной смеси составляют 2.24% для Fe и 97.76% для FeCl2.