Question

Смесь безводного хлорида железа(III) и сульфата меди(II) добавили к раствору гидроксида натрия и получили 15,6 г осадка. При добавлении той же смеси к раствору нитрата бария выделилось 11,65 г осадка. Найдите массовую долю хлорида железа(III) в исходной смеси. Запишите уравнения всех реакций и проведите необходимые расчёты.

Accepted Answer

Answer

Идея решения: определить количество каждого компонента смеси через анализ осадков, образующихся в двух реакциях, затем вычислить массовую долю.

**Уравнения реакций:**

$$\ce{FeCl3 + 3NaOH -> Fe(OH)3 v + 3NaCl}$$

$$\ce{CuSO4 + 2NaOH -> Cu(OH)2 v + Na2SO4}$$

$$\ce{CuSO4 + Ba(NO3)2 -> BaSO4 v + Cu(NO3)2}$$

**Расчёты:**

1) Вычислим количество вещества сульфата бария, выпавшего в осадок при взаимодействии со смесью:

$$n(\ce{BaSO4}) = \frac{m(\ce{BaSO4})}{M(\ce{BaSO4})} = \frac{11{,}65}{233} = 0{,}05 	ext{ моль}$$

2) По стехиометрии реакции с нитратом бария количество сульфата меди(II) в смеси:

$$n(\ce{CuSO4}) = n(\ce{BaSO4}) = 0{,}05 	ext{ моль}$$

Масса сульфата меди(II):

$$m(\ce{CuSO4}) = 0{,}05 	imes 160 = 8 	ext{ г}$$

3) При взаимодействии со щелочью из сульфата меди(II) образуется гидроксид меди(II):

$$n(\ce{Cu(OH)2}) = n(\ce{CuSO4}) = 0{,}05 	ext{ моль}$$

$$m(\ce{Cu(OH)2}) = 0{,}05 	imes 98 = 4{,}9 	ext{ г}$$

4) Масса гидроксида железа(III) в осадке со щелочью:

$$m(\ce{Fe(OH)3}) = 15{,}6 - 4{,}9 = 10{,}7 	ext{ г}$$

5) Количество вещества гидроксида железа(III):

$$n(\ce{Fe(OH)3}) = \frac{10{,}7}{107} = 0{,}1 	ext{ моль}$$

6) По стехиометрии первой реакции количество хлорида железа(III):

$$n(\ce{FeCl3}) = n(\ce{Fe(OH)3}) = 0{,}1 	ext{ моль}$$

Масса хлорида железа(III):

$$m(\ce{FeCl3}) = 0{,}1 	imes 162{,}5 = 16{,}25 	ext{ г}$$

7) Общая масса исходной смеси:

$$m_{	ext{смеси}} = 8 + 16{,}25 = 24{,}25 	ext{ г}$$

8) Массовая доля хлорида железа(III):

$$\omega(\ce{FeCl3}) = \frac{16{,}25}{24{,}25} = 0{,}67 = 67\%$$

Задание №34Расчётные задачиЕГЭ по химии