дано:
- объем газов = 6,93 л (н. у.)
- масса твердого остатка = 19,4 г
- объем бромоводородной кислоты (HBr) = 350 г
- массовая доля HBr = 13,1%
найти:
1. Массовые доли веществ в полученном растворе.
решение:
1. Сначала найдем массу HBr в растворе:
масса HBr = масса раствора * массовая доля HBr
масса HBr = 350 г * 0,131 = 45,85 г
2. Теперь найдем количество железа в остатке. Нитрат железа(II) (Fe(NO3)2) при прокаливании разлагается следующим образом:
2 Fe(NO3)2 → 2 FeO + 4 NO2 + O2
Из уравнения видно, что на 2 моль нитрата получается 2 моль оксида железа (FeO), который будет твердым остатком. Найдем молярную массу оксида железа:
молярная масса Fe = 55,85 г/моль
молярная масса O = 16 г/моль
молярная масса FeO = 55,85 г + 16 г = 71,85 г/моль
Теперь найдем количество моль FeO в остатке:
n(FeO) = масса / молярная масса
n(FeO) = 19,4 г / 71,85 г/моль ≈ 0,271 моль
3. Поскольку для 1 моль FeO нужно 1 моль Fe, то количество Fe в остатке равно 0,271 моль. Теперь найдем массу Fe:
масса Fe = n(Fe) * молярная масса Fe
масса Fe = 0,271 моль * 55,85 г/моль ≈ 15,12 г
4. Теперь можно определить массу оставшихся продуктов реакции в растворе:
масса остатков = масса остатка - масса Fe
масса остатков = 19,4 г - 15,12 г = 4,28 г
5. Общая масса нового раствора:
масса нового раствора = масса раствора HBr + масса остатка
масса нового раствора = 350 г + 19,4 г = 369,4 г
6. Теперь найдем массовые доли веществ в новом растворе:
- массовая доля HBr = (масса HBr / масса нового раствора) * 100%
= (45,85 г / 369,4 г) * 100% ≈ 12,41%
- массовая доля FeO = (масса остатка / масса нового раствора) * 100%
= (19,4 г / 369,4 г) * 100% ≈ 5,25%
- масса Fe = 15,12 г
- массовая доля Fe = (масса Fe / масса нового раствора) * 100%
= (15,12 г / 369,4 г) * 100% ≈ 4,09%
7. Проверим общую массу:
массовая доля остальных веществ = 100% - (12,41% + 5,25% + 4,09%) ≈ 78,25%
ответ:
В полученном растворе будут находиться бромоводородная кислота (HBr), оксид железа (FeO) и железо (Fe). Их массовые доли составляют примерно 12,41% для HBr, 5,25% для FeO и 4,09% для Fe.