Дано:
- Масса железа (Fe): 567 мг = 0,567 г
- Химическое количество гидроксида калия (KOH): 0,025 моль
Найти: массу осадка после прокаливания.
Решение:
1. Сначала определим, какая соль образуется при взаимодействии железа с хлором.
Реакция между железом и хлором может быть представлена следующим образом:
Fe + Cl2 -> FeCl3 (для трёхвалентного железа) или FeCl2 (для двухвалентного железа).
В данном случае будем предполагать образование FeCl3.
2. Определим количество моль железа:
- Молярная масса Fe = 55,85 г/моль.
- Количество моль Fe = масса Fe / молярная масса Fe
= 0,567 г / 55,85 г/моль ≈ 0,010 mоль.
3. Теперь найдем количество моль образовавшейся соли (FeCl3):
Согласно уравнению реакции, 1 моль Fe реагирует с 1 моль Cl2, образуя 1 моль FeCl3. Следовательно, мы получаем 0,010 моль FeCl3.
4. Затем добавляется KOH в реакцию с растворённой солью:
FeCl3 + 3KOH -> Fe(OH)3 + 3KCl.
Таким образом, на 1 моль FeCl3 требуется 3 моль KOH.
У нас есть 0,025 моль KOH, следовательно, можно получить максимум:
nFe(OH)3 = 0,025 моль KOH / 3 = 0,00833 моль Fe(OH)3.
5. После фильтрации осадка Fe(OH)3 его прокаливают, превращая в оксид железа (Fe2O3):
2Fe(OH)3 -> Fe2O3 + 3H2O.
6. Найдем количество моль Fe2O3, образующегося из 0,00833 моль Fe(OH)3:
0,00833 моль Fe(OH)3 дает 0,00417 моль Fe2O3 (так как 2 моль Fe(OH)3 дает 1 моль Fe2O3).
7. Рассчитаем массу Fe2O3:
- Молярная масса Fe2O3 = 2(55,85) + 3(16,00) = 159,7 г/моль.
- Масса Fe2O3 = количество моль * молярная масса = 0,00417 моль * 159,7 г/моль ≈ 0,666 г.
Ответ: Масса осадка после прокаливания составляет примерно 0,666 г.