Дано:
- масса препарата (гептагидрата сульфата железа(II)) = 3,200 г
- масса полученного оксида железа(III) (Fe2O3) = 0,320 г
Найти:
массовую долю (%) гептагидрата сульфата железа(II) в препарате.
Решение:
1. Найдем, сколько железа содержится в 0,320 г Fe2O3. Для этого сначала найдем молярную массу Fe2O3:
- M(Fe) = 55.85 г/моль
- M(O) = 16.00 г/моль
M(Fe2O3) = 2*M(Fe) + 3*M(O)
M(Fe2O3) = 2*55.85 + 3*16.00
M(Fe2O3) = 111.70 + 48.00
M(Fe2O3) = 159.70 г/моль
2. Теперь найдем массу железа в 0,320 г Fe2O3:
mass(Fe) = mass(Fe2O3) * (M(Fe) / M(Fe2O3))
mass(Fe) = 0,320 г * (2*55.85 / 159.70)
3. Рассчитаем:
mass(Fe) = 0,320 * (111.70 / 159.70)
mass(Fe) ≈ 0,320 * 0.6987 ≈ 0,223 г
4. Теперь найдем массу гептагидрата сульфата железа(II) (FeSO4 · 7H2O) из массы железа. Сначала определим, сколько железа содержит один моль гептагидрата.
Молярная масса гептагидрата сульфата железа(II):
- M(FeSO4) = M(Fe) + M(S) + 4*M(O)
- M(H2O) = 2*H + O = 2*1.01 + 16.00 = 18.02 г/моль
M(FeSO4 · 7H2O) = M(FeSO4) + 7*M(H2O)
M(FeSO4) = 55.85 + 32.07 + 4*16.00 = 151.92 г/моль
M(FeSO4 · 7H2O) = 151.92 + 7*18.02 = 151.92 + 126.14 = 278.06 г/моль
5. Теперь найдем, сколько граммов гептагидрата сульфата железа(II) соответствует найденной массе железа:
mass(FeSO4 · 7H2O) = mass(Fe) * (M(FeSO4 · 7H2O) / M(Fe))
mass(FeSO4 · 7H2O) = 0,223 г * (278.06 / 55.85)
6. Рассчитаем массу гептагидрата:
mass(FeSO4 · 7H2O) = 0,223 * 4.973 = 1,107 г
7. Теперь найдем массовую долю гептагидрата сульфата железа(II) в препарате:
массовая доля (%) = (mass(FeSO4 · 7H2O) / масса препарата) * 100%
массовая доля (%) = (1,107 г / 3,200 г) * 100%
8. Рассчитаем:
массовая доля (%) = 0,3453 * 100% ≈ 34,53%
Ответ:
Массовая доля гептагидрата сульфата железа(II) в препарате составляет примерно 34,53%.