Дано:
Масса образца чугуна = 3,5 г
Масса 15%-ной соляной кислоты = 29,2 г
Найти:
Массовую долю (в %) углерода в образце.
Решение с расчетом:
1. Найдем количество молей HCl, содержащихся в 29,2 г 15%-ной соляной кислоты:
Сначала найдем массу HCl, содержащуюся в растворе:
Масса HCl = масса раствора * концентрация HCl
Масса HCl = 29,2 г * 0,15 = 4,38 г
2. Рассчитаем количество молей HCl, используя молярную массу HCl:
Молярная масса HCl = 1.01 (H) + 35.45 (Cl) = 36.46 г/моль
Количество молей HCl = масса / молярная масса
Количество молей HCl = 4,38 г / 36.46 г/моль ≈ 0.12 моль
3. Теперь определим количество молей Fe в образце чугуна, зная, что каждый моль HCl соответствует одному молю Fe в образце:
Количество молей Fe = количество молей HCl
4. Найдем массу углерода в образце чугуна, используя количество молей углерода и общую массу образца:
Так как массовая доля углерода в чугуне составляет примерно 4%, то молярная масса углерода равна 12 г/моль.
Масса углерода = количество молей углерода * 12 г/моль
Масса углерода = количество молей Fe * 12 г/моль
5. Рассчитаем массовую долю углерода в образце, используя массу углерода и общую массу образца:
Массовая доля углерода = (масса углерода / общая масса образца) * 100%
Массовая доля углерода = (масса углерода / (масса углерода + масса железа)) * 100%
Ответ:
Массовая доля углерода в образце чугуна составляет около 4%.