Question

Раствор хлороводорода объёмом 150 см3 с w(hcl)=20% (ро=1,1 г/см3) сначала реагирует с 10 г железной окалины, а затем- с избытком металлического железа. какова массовая доля соли в конечном растворе?

Answer 1

1) n Fe3O4 (М = 232 г/моль) = 10/232 = 0.0431 моль, n HCl = (1.1*150*0.2)/36.5 = 0.9041 моль;

а) Fe3O4 + 8HCl = FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O - для р-ии с 0.0431 моль Fe3O4 треб-ся 0.0431*8 = 0.3448 моль HCl, т.е. HCl взят с изб-м, поэтому сначала образ-ся 0.0431 моль FeCl2 и 0.0431*2 = 0.0862 моль FeCl3;

2) масса р-ра после р-ии а) = (1.1*150)+10 = 175 г;

3) металл-е Fe вст-т в р-ию с FeCl3: б) Fe + 2FeCl3 = 3FeCl2 - на р-ию с 0.0862 моль FeCl3 треб-ся 0.0862*0.5 = 0.0431 моль Fe массой 56*0.0431 = 2.4136 г и при этом образ-ся 0.0862*1.5 = 0.1293 моль FeCl2;
кроме того, металл-е Fe реаг-т с изб-м HCl по р-ии: в) Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 - для р-ии с  0.9041-0.3448 = 0.5593 моль HCl треб-ся 0.5593*0.5 = 0.27965 моль Fe массой 56*0.27965 = 15.6604 г и при этом образ-ся соот-но 0.27965 моль FeCl2 и 0.27965 моль H2 (М = 2 г/моль) массой 2*0.27965 = 0.5593 г;

4) масса р-ра после р-ий б) и в) = (175+2.4136+15.6604)-0.5593 = 192.5147 г;

5) т.о. м.д. FeCl2 (М = 127 г/моль) в кон-м р-ре = 127*(0.0431+0.1293+0.27965)/192.5147 = 0.2982 или 29.82%.