Дано:
- Масса раствора сульфата олова (II) = 172 г
- Масса железа = 15 г
- Начальная массовая доля сульфата олова (II) = 25%
- Конечная массовая доля сульфата олова (II) = 5,3%
Найти:
- Массу кусочка металла по окончании реакции.
Решение:
1. Находим массу сульфата олова в растворе до реакции:
Масса сульфата олова = 172 г * 0,25 = 43 г.
2. Находим массу сульфата олова в растворе после реакции:
Масса сульфата олова после реакции = 172 г * 0,053 = 9,116 г.
3. Определим массу сульфата олова, которая была прореагирована:
Масса сульфата олова, прореагировавшая с железом = 43 г - 9,116 г = 33,884 г.
4. Учитывая реакцию железа с сульфатом олова:
Fe + SnSO4 → FeSO4 + Sn.
5. Находим количество моль сульфата олова, прореагировавшего с железом:
Молярная масса SnSO4 = 118,71 г/моль (Sn) + 32,07 г/моль (S) + 4 * 16 г/моль (O) = 142,07 г/моль.
Количество моль SnSO4 = 33,884 г / 142,07 г/моль ≈ 0,238 моль.
6. Из уравнения реакции видно, что 1 моль SnSO4 реагирует с 1 моль железа. Таким образом, количество моль железа, прореагировавшего с сульфатом олова, равно 0,238 моль.
7. Рассчитаем массу железа, которое прореагировало:
Молярная масса железа = 55,85 г/моль.
Масса железа, прореагировавшего = 0,238 моль * 55,85 г/моль ≈ 13,30 г.
8. Находим массу оставшегося железа после реакции:
Масса оставшегося железа = Исходная масса железа - Масса прореагировавшего железа
Масса оставшегося железа = 15 г - 13,30 г ≈ 1,70 г.
9. Теперь найдем общую массу металла по окончании реакции. Поскольку реагировало только железо, масса конечного металла будет равна оставшемуся железу плюс образовавшийся сульфат железа.
Ответ:
Масса кусочка металла по окончании реакции составляет 1,70 г.