Дано:
- Масса раствора = 300 г.
- Массовая доля нитрата железа (II) = 6%.
- Массовая доля хлорида меди (II) = 9%.
- Масса опилок магния = 6 г.
Найти: массу металлического осадка по окончании реакции.
Решение:
1. Найдем массу нитрата железа (II) в растворе:
м(Fe(NO3)2) = 6% от 300 г = 0,06 * 300 г = 18 г.
2. Найдем массу хлорида меди (II) в растворе:
м(CuCl2) = 9% от 300 г = 0,09 * 300 г = 27 г.
3. Определим количество железа в нитрате железа (II):
Молярная масса Fe(NO3)2 = 55,85 + 2*(14,01 + 3*16) = 55,85 + 2*62 = 179,85 г/моль.
Количество молей Fe(NO3)2 = 18 г / 179,85 г/моль ≈ 0,100 моль.
4. Определим количество меди в хлориде меди (II):
Молярная масса CuCl2 = 63,55 + 2*35,45 = 134,45 г/моль.
Количество молей CuCl2 = 27 г / 134,45 г/моль ≈ 0,200 моль.
5. Запишем реакцию между магнием, нитратом железа (II) и хлоридом меди (II):
Mg + CuCl2 → MgCl2 + Cu;
Mg + Fe(NO3)2 → Mg(NO3)2 + Fe.
6. Определим, сколько меди может быть образовано из хлорида меди:
Реакция показывает, что 1 моль Mg реагирует с 1 моль CuCl2 для образования 1 моль Cu.
С учетом, что у нас есть 0,200 моль CuCl2, поэтому может быть образовано 0,200 моль Cu.
7. Определяем, сколько железа может образоваться:
1 моль Mg реагирует с 1 моль Fe(NO3)2.
С учетом, что у нас есть 0,100 моль Fe(NO3)2, то 0,100 моль Fe может быть выделено.
8. Определяем, сколько из этих металлов будет в осадке:
Max из Cu и Fe: масса осадка = число молей * молярная масса.
Для Cu:
м(Cu) = 0,200 моль * 63,55 г/моль = 12,71 г.
Для Fe:
м(Fe) = 0,100 моль * 55,85 г/моль = 5,59 г.
9. Выбор для осадка:
Наименьшее количество осаждающего вещества (осадок Cu):
Ответ:
Масса металлического осадка = 12,71 г (Cu).
Масса осадка металлического Cu по окончании реакции составляет 12,71 г.