Химия

8 класс
Вопрос
Смесь стружек цинка и железа обработали избытком раствора гидроксида калия. При этом выделился газ объемом 2,24 л (н.у.). Затем такой же образец смеси обработали избытком соляной кислоты, в результате чего выделился газ объемом 8,96 л (н.у.). Определите массу железа в образце.
Ответ


В данном случае гидроксид калия реагирует с выделением газа (водорода) только с цинком:

$2KOH + Zn + 2H_{2}O \rightarrow K_{2} (Zn(OH)_{4}) + H_{2} \uparrow$.

Рассчитываем количество выделившегося водорода:

$\nu (H_{2}) = \frac{V(H_{2})}{22,4 л/моль}$;
$\nu (H_{2}) = \frac{2,24}{22,4} = 0,1 моль$.

Определяем количество цинка. Согласно уравнению реакции

$\nu (Zn) = \nu (H_{2}); \nu (Zn) = 0,1 моль$.

Соляная кислота реагирует как с цинком, так и с железом. В обоих случаях выделяется водород.
Записываем уравнение реакции цинка с соляной кислотой:

$Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_{2} + H_{2} \uparrow$.

Определяем количество водорода, выделившегося при взаимодействии соляной кислоты с цинком. В соответствии с уравнением реакции

$\nu_{1}(H_{2} ) = \nu (Zn); \nu_{1}(H_{2} ) = 0,1 моль$.

Находим объем водорода:

$V_{1}(H_{2}) = \nu_{1}(H_{2}) \cdot 22,4 л/моль$;
$V_{1}(H_{2}) = 0,1 \cdot 22,4 = 2,24 л$.

Рассчитываем объем водорода, выделившегося при взаимодействии соляной кислоты с железом:

$V_{2}(H_{2}) = V(H_{2}) - V_{1}(H_{2})$;
$V_{2}(H_{2}) = 8,96 - 2,24 - 6,72 л$,

и его количество:

$\nu_{2}(H_{2}) = \frac{V_{2}(H_{2})}{22,4 л/моль}$;
$\nu_{2}(H_{2}) = \frac{6,72}{22,4} = 0,3 моль$.

Железо реагирует с соляной кислотой по уравнению

$Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_{2} + H_{2} \uparrow$.

Определяем количество железа. Из уравнения реакции следует, что

$\nu (Fe) = \nu_{2}(H_{2}); \nu (Fe) = 0,3 моль$.

Рассчитываем массу железа:

$m(Fe) = \nu (Fe) \cdot M(Fe)$;
$m(Fe) = 0,3 \cdot 56 = 16,8 г$.
8 класс Химия Средняя

Ещё по теме

В реактор для окисления аммиака введена газовая смесь $NH_3$ и воздуха (NULL,9% $O_2$ и 79,1 % $N_2$) такого состава, чтобы на моль $NH_3$ приходилось 1,88 моля $O_2$. Аммиак окисляется при этом практически количественно. Выход продукта, используемого в дальнейшем, составляет 95 %, причем никаких других окислов азота не образуется. Температура внутри реактора равна 1073 К, давление 1 атм. Производительность реактора - окисление 10 т аммиака в сутки. Катализатор представляет собой несколько слоев платиновой сетки, сплетенных из проволоки толщиной 0,009 см. На $1 см^3$ сетки приходится 1024 звена. Плотность платины равна $21,4 кг/дм^3$. «Время реакции» определяется как время, в течение которого частицы реагентов находятся внутри объема, заполненного переплетениями платиновой проволоки; оно составляет 0,0001 с. Толщина одной сетки равна толщине проволоки. Вычислите: а) состав газовой смеси после реакции; б) общую массу платины в реакторе.
8 класс Химия Средняя