Присоединиться

11 класс·высокий уровень

Оксид железа (II I) смешали с избытком алюминия, полученную смесь тонко

Условие

Оксид железа (II

I) смешали с избытком алюминия, полученную смесь тонко измельчили. Навеску смеси массой 13,4 г подожгли. Полученный после бурной реакции остаток охладили и полностью растворили в разбавленной серной кислоте, при этом выделилось 5,6 л (н. у.) газа. Определите массовую долю оксида железа (II

I) в исходной смеси. Напишите уравнения всех проведенных реакций.

Ответ

Ответ и полный разбор откроются после входа

Посмотреть ответ

Решение по шагам

  1. Как рассуждать

    Вариант ответа.

    Запишем уравнения реакций: Fe2O3+2Al=Al2O3+2Fe\mathrm{Fe_2O_3} + 2Al = Al_2O_3 + 2Fe (1); Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑\mathrm{Fe} + H_2SO_4 = FeSO_4 + H_2\uparrow (2); 2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑\mathrm{2Al} + 3H_2SO_4 = Al_2 ( SO_4 )_3 + 3H_2\uparrow (3).По условию задачи остаток полностью растворили в разбавленной серной кислоте*, поэтому запишем еще одно уравнение Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O\mathrm{Al_2O_3} + 3H_2SO_4 = Al_2 ( SO_4 )_3 + 3H_2O (4).Пусть в реакцию (1) вступило x моль оксида железа (II

    I) и 2x моль алюминия, тогда в результате реакции (2) образовалось 2x моль газа ( H2\mathrm{H_2} ).Пусть в реакцию (3) вступило y моль алюминия, тогда в результате этой реакции получилось 32y\frac{3}{2} y моль газа ( H2\mathrm{H_2} ).Составим систему: системавыраженийν2(H2)+ν3(H2)=V(газов)VMm(Fe2O3)+m(Al)=m(смеси)конецсистемысистема выражений \rm \nu_2 ( H_2 ) + \nu_3 ( H_2 ) = \frac{\it V ( газов )}{\it V_M} m ( \rm Fe_2O_3 ) + \it m ( \rm Al ) = \it m ( смеси ) конец системы Получаем: системавыражений2x+32y=5,622,4160x+27(2x+y)=13,4.конецсистемысистемавыражений4x+3y=0,50214x+27y=13,4конецсистемысистемавыраженийx=0,050y=0,10конецсистемысистема выражений 2x + \frac{3}{2} y= \frac{5,6}{22,4} 160x + 27 ( 2x + y ) =13,4. конец системы система выражений 4x + 3y=0,50214x + 27y=13,4 конец системы система выражений x=0,050y=0,10 конец системы Откуда ν(Fe2O3)=0,050\rm \nu ( Fe_2O_3 ) =0,050 моль, m(Fe2O3)=ν(Fe2O3)⋅M(Fe2O3)=0,050⋅160=8,00m ( \rm Fe_2O_3 ) =\nu ( Fe_2O_3 ) \cdot \it M ( \rm Fe_2O_3 ) = 0,050 \cdot 160=8,00 (г). ω(Fe2O3)=m(Fe2O3)⋅100%m(смеси)=8,00⋅100%13,4=60%\it \omega ( \rm Fe_2O_3 ) = \frac{\it m ( \rm Fe_2O_3 ) \cdot 100\%}{\it m ( смеси )} = \frac{8,00 \cdot 100\%}{13,4} =60\%

Осталось ещё 3 шага

  1. Примечание. Уравнение (4) не нужно для…

  2. Оксид алюминия не растворяется в разбавленных…

  3. Оставим это на совести авторов задачи…

Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Другие задачи по теме «Расчеты массовой доли химического соединения в смеси»