Химия
8 класс
Вопрос
Смесь карбонатов железа (II) и свинца прокалили при температуре $500^{\circ} C$. В результате термической диссоциации было получено 0,9 моля двуокиси углерода. Образовавшуюся при разложении смесь окислов обработали серной кислотой, при этом в осадок выпало 151,635 г нерастворимого сульфата.
Напишите уравнения происходящих реакций и установите состав исходной смеси карбонатов (в граммах и процентах по массе).
Ответ
При прокаливании карбонатов происходят реакции
$FeCO_3 \rightarrow FeO + CO_2$,
$PbCO_3 \rightarrow PbO + CO_2$.
При обработке оксидов серной кислотой образуются сульфаты
$FeO + H_2SO_4 \rightarrow FeSO_4 + H_2O$,
$PbO + H_2SO_4 \rightarrow PbSO_4 + H_2O$.
На 1 моль выделяющегося $CO_2$ образуется 1 моль сульфата, причем в отличие от сульфата железа сульфат свинца нерастворим в разбавленной серной кислоте.
$\underset {M = 267}{1 \: моль \: PbCO_3} - \underset{1 \: моль}{1 \: моль \: PbO} - \underset {M = 303}{1 \: моль \: PbSO_4}$,
$\underset{x = 133,1 \: г \: РbCO_3}{x \: г \: PbCO_3 - n \: молей} \underset{n = 0,5 \: моля \: PbO}{PbO - 151,635 \: г \: PbSO_4}$
На долю $CO_2$, выделившегося из $FeCO_3$, приходится $0,9 - 0,5 = 0,4$ моля, следовательно, в состав смеси входило 0,4 моля, или $116 \cdot 0,4 = 46,4$ г, $FeCO_3$ ($M = 116$). Общая масса смеси $133,1 + 46,4 = 179,5$ г, ее процентный состав
$\frac{133,1 \cdot 100}{179,5} = 74,5$ % $PbCO_3$; $\frac{46,4 \cdot 100}{179,5}$ или $100 - 74,5 = 25,5$ % $FeCO_3$.