What is the percentage concentration of iron scale in the mixture of iron(II) oxide and iron scale, in which the ratio
What is the percentage concentration of iron scale in the mixture of iron(II) oxide and iron scale, in which the ratio of iron to oxygen atoms is 7:9, after dissolving it in excess concentrated sulfuric acid? A 474 g 10% solution of an average salt was obtained after passing the resulting gas through a solution of caustic potash. Provide the equations of the reactions stated in the problem and perform all necessary calculations (indicate the units of measurement of the relevant physical quantities).
01.12.2023 01:51
Разъяснение:
Для решения данной задачи по химии, нужно выполнить несколько шагов:
1. Найдите количество атомов железа и кислорода в смеси оксида железа(II) и ржавчины железа.
По условию задачи соотношение между атомами железа и кислорода составляет 7:9.
2. Определите молярную массу оксида железа(II) и ржавчины железа. Для этого необходимо использовать данные из периодической системы элементов.
3. Рассчитайте количество вещества оксида железа и ржавчины железа, используя полученные молярные массы.
4. Найдите массу оксида железа и ржавчины железа в смеси, используя мольные массы и количество вещества.
5. Расчитайте процентное содержание ржавчины железа в смеси. Для этого разделите массу ржавчины железа на общую массу смеси и умножьте на 100%.
Демонстрация:
Дано:
- Соотношение атомов железа к кислороду: 7:9
- Масса полученного раствора: 474 г
1. Найдите количество атомов железа и кислорода в смеси оксида железа и ржавчины железа.
- Железо (Fe): 7 атомов
- Кислород (O): 9 атомов
2. Определите молярную массу оксида железа(II) и ржавчины железа.
- Молярная масса FeO: X г/моль
- Молярная масса Fe2O3: Y г/моль
3. Рассчитайте количество вещества оксида железа и ржавчины железа, используя полученные молярные массы.
- Количество вещества FeO: Z моль
- Количество вещества Fe2O3: W моль
4. Найдите массу оксида железа и ржавчины железа в смеси, используя мольные массы и количество вещества.
- Масса FeO: M1 г
- Масса Fe2O3: M2 г
5. Расчитайте процентное содержание ржавчины железа в смеси.
- Процентное содержание ржавчины железа: R%
Совет:
Для упрощения расчетов, рекомендуется использовать периодическую систему элементов и точные молярные массы оксида железа(II) и ржавчины железа. Проверьте правильность ваших расчетов, особенно при переходе от количества вещества к массе и обратно.
Задача на проверку:
По условию задачи с массовой долей Fe2O3 в смеси найти массу Fe2O3, если известно, что общая масса смеси составляет 500 г. Молярная масса Fe2O3 равна 159,69 г/моль. Предоставьте шаги для решения этой задачи.
Пояснение: Для решения данной задачи, сначала мы должны записать уравнения реакций, указанные в условии задачи, а затем провести необходимые расчеты. Данная задача включает рассмотрение концентрации и пропорции атомов железа и кислорода, а также химических реакций и вычислений.
1. Уравнение реакции между оксидом железа (II) и концентрированной серной кислотой:
FeO + H2SO4 → FeSO4 + H2O
2. Уравнение реакции между железной накипью и концентрированной серной кислотой:
Fe3O4 + 8H2SO4 → 3Fe2(SO4)3 + 8H2O
После записи уравнений мы можем перейти к расчетам. Для определения процентного содержания железной накипи в смеси, сначала необходимо найти массу Fe3O4 и FeO в исходной смеси.
Пусть масса Fe3O4 равна X г, а масса FeO равна Y г.
Согласно условию задачи, соотношение атомов железа к кислороду составляет 7:9. Из этого соотношения можно вывести следующую формулу:
(X г Fe3O4 ÷ 159.69 г/моль) / (Y г FeO ÷ 71.85 г/моль) = 7/9
Применяя данное соотношение, мы можем найти значения X и Y:
X = (7/9) * (Y г FeO ÷ 71.85 г/моль) * (159.69 г/моль)
После нахождения значений X и Y, расчет процентного содержания железной накипи в смеси проводится следующим образом:
% содержание Fe3O4 = (X г Fe3O4 ÷ (X г Fe3O4 + Y г FeO)) * 100%
Пример:
Допустим, масса FeO в исходной смеси составляет 60 г. Найдите процентное содержание железной накипи в смеси.
Совет:
Чтобы лучше понять данную тему, рекомендуется ознакомиться с основами химических реакций, пропорциями и расчетами концентрации. Также полезно разобраться в использовании соотношений массы и моль.
Дополнительное задание:
Масса исходной смеси Fe3O4 и FeO составила 210 г. Рассчитайте процентное содержание железной накипи в данной смеси.