дано:
- объем раствора H2SO4 = 50 мл = 0,050 л
- массовая доля H2SO4 = 22%
- плотность раствора H2SO4 = 1,155 г/мл
- масса оксида железа (III) (Fe2O3) = 6 г
- молярная масса Fe2O3 = 2 * 55,85 (Fe) + 3 * 16 (O) = 159,7 г/моль
найти:
хватит ли 50 мл раствора серной кислоты для полного растворения 6 г оксида железа (III).
решение:
1. Рассчитаем массу раствора H2SO4:
масса раствора = объем * плотность = 50 мл * 1,155 г/мл = 57,75 г.
2. Рассчитаем массу H2SO4 в растворе:
масса H2SO4 = масса раствора * w(H2SO4) = 57,75 г * 0,22 = 12,705 г.
3. Рассчитаем количество молей H2SO4:
молярная масса H2SO4 = 2 * 1,01 (H) + 32,07 (S) + 4 * 16 (O) = 98,09 г/моль.
количество молей H2SO4 = масса / молярная масса = 12,705 г / 98,09 г/моль ≈ 0,129 моль.
4. Реакция между оксидом железа (III) и серной кислотой:
Fe2O3 + 3 H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3 H2O.
Из уравнения видно, что 1 моль Fe2O3 реагирует с 3 моль H2SO4. Рассчитаем количество молей Fe2O3:
количество молей Fe2O3 = масса / молярная масса = 6 г / 159,7 г/моль ≈ 0,0375 моль.
5. Количество молей H2SO4, необходимое для реакции с 0,0375 моль Fe2O3:
необходимое количество H2SO4 = 3 * количество молей Fe2O3 = 3 * 0,0375 моль = 0,1125 моль.
6. Сравним доступное количество H2SO4 с необходимым:
доступное количество H2SO4 = 0,129 моль > необходимое количество H2SO4 = 0,1125 моль.
ответ:
50 мл раствора серной кислоты с w(H2SO4) = 22% хватит для полного растворения 6 г оксида железа (III).