Определите массовые доли веществ в растворе, полученном после реакции, в котором растворено 55,6 г железного купороса

Суть вопроса: Массовые доли веществ в растворе

Объяснение: Для определения массовых долей веществ в растворе, необходимо знать массы каждого из компонентов и общую массу раствора. Массовая доля вещества в растворе вычисляется как отношение массы этого вещества к общей массе раствора и выражается в процентах.

1. Рассмотрим каждый из компонентов реакции:
- Железный купорос (FeSO4 · 7H2O) – масса 55,6 г;
- Цинк – масса 39 г;
- 29,2%-ный раствор соляной кислоты – масса 250 г.

2. Вычислим массу соли железного купороса в растворе:
- Масса соли = масса купороса * массовая доля соли = 55,6 г * 0,1 = 5,56 г.

3. Найдем общую массу раствора:
- Общая масса = масса купороса + масса цинка + масса соляной кислоты = 55,6 г + 39 г + 250 г = 344,6 г.

4. Вычислим массовые доли каждого из компонентов:
- Массовая доля купороса = (масса купороса / общая масса) * 100% = (55,6 г / 344,6 г) * 100% ≈ 16,14%;
- Массовая доля цинка = (масса цинка / общая масса) * 100% = (39 г / 344,6 г) * 100% ≈ 11,32%;
- Массовая доля соляной кислоты = (масса кислоты / общая масса) * 100% = (250 г / 344,6 г) * 100% ≈ 72,54%;
- Массовая доля соли железного купороса = (масса соли / общая масса) * 100% = (5,56 г / 344,6 г) * 100% ≈ 1,61%.

Пример: Найдите массовые доли веществ в растворе, полученном после реакции, в котором растворено 103 г хлорида натрия (NaCl) с массовой долей соли 20 %. В этот раствор добавили 78 г калия и затем 500 г 15 %-ного раствора серной кислоты.

Совет: Чтобы упростить процесс вычисления массовых долей веществ, рекомендуется использовать единицы измерения, одинаковые для всех масс. Например, граммы.

Задача для проверки: Определите массовые доли веществ в растворе, полученном после реакции, в котором растворено 25 г карбоната кальция (CaCO3) с массовой долей соли 30 %. В этот раствор добавили 15 г меди и затем 300 г 12 %-ного раствора азотной кислоты.

Тема урока: Расчет массовых долей веществ в растворе после химической реакции

Пояснение: Чтобы определить массовые доли веществ в растворе, сначала нам необходимо понять, какие реакции происходят между железным купоросом (FeSO4 · 7H2O), цинком (Zn) и соляной кислотой (HCl).

1. Сначала определим молярную массу железного купороса (FeSO4 · 7H2O) и молярную массу соляной кислоты (HCl):
- Молярная масса FeSO4 · 7H2O = масса Fe + масса S + 4x(масса O) + 7x(масса H2O)
- Молярная масса HCl = масса H + масса Cl

2. Затем рассчитаем количество вещества каждого реагента:
- Количество вещества железного купороса (FeSO4 · 7H2O) = масса FeSO4 · 7H2O / молярная масса FeSO4 · 7H2O
- Количество вещества цинка (Zn) = масса Zn / молярная масса Zn
- Количество вещества соляной кислоты (HCl) = масса HCl / молярная масса HCl

3. После определения количества вещества всех реагентов, мы можем вычислить количество вещества продуктов реакции, используя коэффициенты перед каждым веществом в уравнении реакции. Обычно это делается посредством применения молей общего уравнения реакции.

4. Наконец, разделив количество вещества каждого продукта на общее количество вещества в растворе, мы можем определить массовые доли веществ в растворе после реакции.

Пример:
Масса железного купороса (FeSO4 · 7H2O) = 55,6 г
Массовая доля FeSO4 в растворе = 10%
Масса цинка (Zn) = 39 г
Массовая доля соляной кислоты (HCl) = 29,2%

Совет: Для лучшего понимания и выполнения таких типов задач, рекомендуется тщательно изучить молярные массы всех веществ, уметь составлять химические уравнения реакций и использовать их коэффициенты для расчета количества вещества. Регулярное тренирование на подобных задачах поможет развить навыки расчета массовых долей веществ в растворах.

Практика: Определите массовые доли веществ в растворе после реакции, в котором растворено 35 г медного купороса (CuSO4 · 5H2O) с массовой долей соли 12%. В этот раствор добавили 20 г железа и затем 300 г 20%-ного раствора серной кислоты.