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+2H2O→K2(Zn(OH)4)+H2↑.
Рассчитываем количество выделившегося водорода:
ν(H2)=V(H2)22,4л/моль;
ν(H2)=2,2422,4=0,1моль.
Определяем количество цинка. Согласно уравнению реакции
ν(Zn)=ν(H2);ν(Zn)=0,1моль.
Соляная кислота реагирует как с цинком, так и с железом. В обоих случаях выделяется водород.
Записываем уравнение реакции цинка с соляной кислотой:
Zn+2HCl→ZnCl2+H2↑.
Определяем количество водорода, выделившегося при взаимодействии соляной кислоты с цинком. В соответствии с уравнением реакции
ν1(H2)=ν(Zn);ν1(H2)=0,1моль.
Находим объем водорода:
V1(H2)=ν1(H2)⋅22,4л/моль;
V1(H2)=0,1⋅22,4=2,24л.
Рассчитываем объем водорода, выделившегося при взаимодействии соляной кислоты с железом:
V2(H2)=V(H2)−V1(H2);
V2(H2)=8,96−2,24−6,72л,
и его количество:
ν2(H2)=V2(H2)22,4л/моль;
ν2(H2)=6,7222,4=0,3моль.
Железо реагирует с соляной кислотой по уравнению
Fe+2HCl→FeCl2+H2↑.
Определяем количество железа. Из уравнения реакции следует, что
ν(Fe)=ν2(H2);ν(Fe)=0,3моль.
Рассчитываем массу железа:
m(Fe)=ν(Fe)⋅M(Fe);
m(Fe)=0,3⋅56=16,8г.