Какова масса сульфата железа (III) взаимодействует с 20 г едкого натра?
Дано: m(NaOH)=20 г
Найти: m(Fe2(SO4)3)-?
Решение
1 способ
1. Количество вещества едкого натра массой 20 г рассчитываем по формуле: n=m/M, где M ― молярная масса.
Mr(NaOH)=Ar(Na)+Ar(O)+Ar(H)=23+16+1=40, поэтому M(NaOH)=40 г/моль
n(NaOH)=m(NaOH)/M(NaOH)=20 г : 40 г/моль=0,5 моль
2. Составим химическое уравнение:
6NaOH + Fe2(SO4)3 = 3Na2SO4 + 2Fe(OH)3
По уравнению реакции n(NaOH):n(Fe2(SO4)3)=6:1, то есть с 6 моль едкого натра взаимодействует 1 моль сульфата железа (III), следовательно, количество сульфата железа (III) в 6 раз меньше количества вещества едкого натра, поэтому
n(Fe2(SO4)3)=1/6•n(NaOH)=1/6•0,5 моль=0,083 моль
3. Рассчытываем массу сульфата железа (III) в количестве вещества 0,083 моль по формуле: m=n•M
Mr(Fe2(SO4)3)=2•Ar(Fe)+3•Ar(S)+12•Ar(O)=2•56+32+12•16=400, поэтому M(Fe2(SO4)3)=400 г/моль
m(Fe2(SO4)3)=n(Fe2(SO4)3)•M(Fe2(SO4)3)=0,083 моль • 400 г/моль = 33 г
2 способ
1. Составим химическое уравнение:
20 г х г
6NaOH + Fe2(SO4)3 = 3Na2SO4 + 2Fe(OH)3
240 г 400 г
Над формулами соединений NaOH и Fe2(SO4)3 записываем приведенную в условии задачи массу едкого натра (20 г) и неизвестную массу сульфата железа (III) (х г), а под формулами соединений ― массы соответствующих количеств веществ согласно коэффициентам в химическом уравнении.
Mr(NaOH)=Ar(Na)+Ar(O)+Ar(H)=23+16+1=40, поэтому M(NaOH)=40 г/моль
Масса 1 моль=40 г, а масса 6 моль=240 г
Mr(Fe2(SO4)3)=2•Ar(Fe)+3•Ar(S)+12•Ar(O)= 2•56+32+12•16=400, поэтому M(Fe2(SO4)3)=400 г/моль
Масса 1 моль = 400 г
х=m(Fe2(SO4)3)=400 г • 20 г : 240 г=33 г
Ответ: m(Fe2(SO4)3)=33 г