Дано:
1. Отношение числа атомов железа к числу атомов кислорода в смеси Fe₂O₃ и FeO = 7/10
2. Масса раствора азотной кислоты = 500 г
3. Масса раствора NaOH = 20 г
Найти:
Массовую долю соли железа в растворе, полученном после растворения смеси оксидов в кислоте
Решение:
1. Обозначим массу Fe₂O₃ как x г, массу FeO как y г, а массу соли железа в конечном растворе как z г.
2. Рассмотрим реакцию растворения смеси Fe₂O₃ и FeO в азотной кислоте (HNO₃):
Fe₂O₃ + 6HNO₃ -> 2Fe(NO₃)₃ + 3H₂O
FeO + 2HNO₃ -> Fe(NO₃)₂ + H₂O
3. Рассчитаем количество моль Fe₂O₃ и FeO в смеси и найдем соотношение их масс:
M(Fe₂O₃) = x / (2 * 55.85 + 3 * 16) г/моль
M(FeO) = y / (55.85 + 16) г/моль
Отношение масс Fe₂O₃ к FeO = x / y = (2 * 55.85 + 3 * 16) / (55.85 + 16)
4. Поскольку все вещества прореагировали полностью, продолжим с расчетами.
5. Выясним, сколько моль Fe(NO₃)₃ и Fe(NO₃)₂ образуется в результате реакции:
Общее количество моль Fe(NO₃)₃ = m(HNO₃) / M(HNO₃) = 500 / (1 * 14.01 + 3 * 16) моль
Общее количество моль Fe(NO₃)₂ = m(HNO₃) / M(HNO₃) = 500 / (1 * 14.01 + 3 * 16) моль
6. Рассчитаем массу NaOH, необходимую для нейтрализации оставшейся HNO₃ после реакции:
M(HNO₃) = 1 * 14.01 + 3 * 16 = 63.02 г/моль
Масса NaOH = (0.02 * 20) / 0.20 = 2 г
7. Определим массовую долю соли железа в конечном растворе:
Масса соли железа = 500 - 2 = 498 г
Массовая доля соли железа = 498 / 500 * 100% = 99.6%
Ответ:
Массовая доля соли железа в растворе, полученном после растворения смеси оксидов в азотной кислоте, составляет 99.6%.