Химия
8 класс
Вопрос
Смесь равных количеств гидроксида и карбоната металла, имеющего в этих соединениях степень окисления +2, прокалили. Масса твердого остатка оказалась больше массы выделившегося газа (при $15^{ \circ } C$) в 3,273 раза. К получившемуся твердому остатку добавили в 15,0 раз большую массу 3,65%-ной соляной кислоты. Вычислите массовые доли веществ в образовавшемся растворе.
Ответ
Пусть в исходной смеси содержится по одному молю $Me(OH)_{2}$ и $MeCO_{3}$. При прокаливании протекают реакции;
$Me(OH)_{2} \overset{t}{ \rightarrow } MeO + H_{2}O \uparrow$
$MeCO_{3} \overset{t}{ \rightarrow } MeO + CO_{2} \uparrow$
Твердый остаток - это два моля $MeO$ массой $2(A + 16) г$, где $A$ - атомная масса неизвестного металла. Газообразный продукт при $15^{ \circ } C$ - $CO_{2}$ (один моль массой 44 г). По условию задачи,
$2(A+16) = 3,273 \cdot 44$,
откуда $A = 56 г/моль$. Неизвестный металл - железо.
К двум молям $FeO$ массой $2 \cdot 72 = 144 г$ добавили соляную кислоту массой $144 \cdot 15 = 2160 г$:
$\overset{1,08}{FeO} + \overset{2,16}{2HCl} = \overset{1,08}{FeCl_{2} } + H_{2}O$.
$\nu (HCl) = \frac{2160 \cdot 0,0365}{36,5} = 2,16 моль$. $HCl$ находится в недостатке, поэтому в соляной кислоте растворится только $\frac{2,16}{2} = 1,08 моль \: FeO$, и образуется 1,08 моль $FeCl_{2}$.
$m(р-ра) = m(р-ра HCl) + m(FeO) = 2160 + 1,08 \cdot 72 = 2238 г$.
$m(FeCl_{2}) = 1,08 \cdot 127= 137,2 г$.
$\omega (FeCl_{2}) = \frac{137,2}{2238} = 0,0613 = 6,13 \text{%}$.
Ответ. 6,13% $FeCl_{2}$.