Какова массовая доля хлороводорода в полученном растворе, после растворения остатка нитрата железа массой 13,31 г

Растворение остатка нитрата железа в растворе соляной кислоты

Пояснение:

Чтобы решить данную задачу, мы должны вычислить массовую долю хлороводорода в полученном растворе после растворения остатка нитрата железа в растворе соляной кислоты.

Для начала, определим растворимое вещество в данной реакции - нитрат железа(III) и соляная кислота:

Fe(NO3)3 + 6HCl → FeCl3 + 3HNO3

Рассчитаем количество молей растворимого вещества (остатка нитрата железа) в 13,31 г:

Молярная масса Fe(NO3)3 = 55,85 г/моль + (14,01 г/моль + 3 * 16,00 г/моль) * 3 = 55,85 г/моль + 63,03 г/моль = 118.88 г/моль

Количество молей остатка нитрата железа = масса / молярная масса = 13,31 г / 118.88 г/моль = 0,112 моль

Далее, пользуясь балансировкой химического уравнения, определим соотношение между FeCl3 и HCl:

Fe(NO3)3 + 6HCl → FeCl3 + 3HNO3

1 моль FeCl3 соответствует 6 молям HCl

Таким образом, количество молей HCl = 6 * количество молей FeCl3 = 6 * 0,112 моль = 0,672 моль

Теперь, рассчитаем общую массу раствора, которая состоит из остатка нитрата железа и 150 г 7,3-процентного раствора соляной кислоты:

Масса раствора = масса остатка нитрата железа + масса соляной кислоты

Масса соляной кислоты = масса раствора * концентрация соляной кислоты

Масса соляной кислоты = 150 г * 7,3% = 10,95 г

Масса раствора = 13,31 г + 10,95 г = 24,26 г

Наконец, рассчитаем массовую долю хлороводорода в полученном растворе:

Массовая доля HCl = (масса HCl / масса раствора) * 100%

Масса HCl = масса соляной кислоты = 10,95 г

Массовая доля HCl = (10,95 г / 24,26 г) * 100% ≈ 45,1%

Таким образом, массовая доля хлороводорода в полученном растворе составляет примерно 45,1%.

Совет:

Для понимания данной задачи рекомендуется иметь представление о стехиометрии и умение считать количество молей вещества. Также помните, что массовая доля выражает отношение массы определенного компонента к общей массе системы и измеряется в процентах.

Проверочное упражнение:

Сколько граммов соляной кислоты содержится в 250 г 12-процентного раствора HCl? (Примечание: Предположите, что весь массовый процент обусловлен содержанием HCl)

Содержание вопроса: Расчет массовой доли хлороводорода

Пояснение: Чтобы решить эту задачу, нам нужно расчитать массовую долю хлороводорода в полученном растворе. Для этого сначала найдем массу хлороводорода, содержащуюся в растворе, а затем разделим ее на общую массу раствора и умножим на 100%, чтобы получить массовую долю в процентах.

Для начала узнаем массу хлороводорода в остатке нитрата железа. Масса остатка нитрата железа составляет 13,31 г. Нитрат железа (Fe(NO3)2) содержит два атома азота и шесть атомов кислорода. Молярная масса нитрата железа равна 87,5 г/моль, а молярная масса азота равна 28 г/моль. Следовательно, массовая доля азота в нитрате железа составляет (2 * 28 г / 87,5 г) * 100% = 16%.

Далее, найдем массу кислорода в нитрате железа. Масса кислорода будет равна (6 * 16 г / 87,5 г) * 100% = 10,4%.

Теперь найдем массу хлора в остатке нитрата железа. Массовая доля хлора в нитрате железа будет равна 100% - (массовая доля азота + массовая доля кислорода) = 73,6%.

Затем найдем массу хлороводорода в растворе соляной кислоты. Масса 7,3%-ного раствора соляной кислоты равна 150 г. Молярная масса соляной кислоты (HCl) составляет 36,5 г/моль. Следовательно, массовая доля хлороводорода в 7,3%-ном растворе будет равна (36,5 г / 150 г) * 100% = 24,3%.

Наконец, найдем массовую долю хлороводорода в полученном растворе, соединив остаток нитрата железа и раствор соляной кислоты. Масса хлороводорода будет равна (массовая доля хлора в остатке нитрата железа + массовая доля хлороводорода в растворе соляной кислоты) = 73,6% + 24,3% = 97,9%.

Например: Какова массовая доля хлороводорода в полученном растворе, после растворения остатка нитрата железа массой 13,31 г в 150 г 7,3-процентного раствора соляной кислоты?

Совет: При решении данной задачи важно учитывать молярные массы соединений и проводить все расчеты строго по формулам.

Задание для закрепления: В 250 г раствора аммиака содержится 10% аммиака (NH3) по массе. Какая масса аммиака содержится в данном растворе?