Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Задание № 2735
i

При пол­ном вос­ста­нов­ле­нии смеси же­ле­за и ок­си­да же­ле­за(II) во­до­ро­дом при на­гре­ва­нии было по­лу­че­но 22,2 г твер­до­го остат­ка. Опре­де­ли­те массу (г) ис­ход­ной смеси, в ко­то­рой мас­со­вая доля ме­тал­ли­че­ско­го же­ле­за со­став­ля­ла 20%.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

За­пи­шем урав­не­ние ре­ак­ции вза­и­мо­дей­ствия смеси с во­до­ро­дом:

\ChemFormFeO плюс H_2 = Fe плюс H_2O.

Твёрдый оста­ток после про­те­ка­ния ре­ак­ция  — же­ле­зо, причём часть это вос­ста­нов­лен­ное же­ле­зо из ок­си­да, а дру­гая часть из ис­ход­ной смеси. Пусть ко­ли­че­ство же­ле­за из ис­ход­ной смеси \nu_1\rm левая круг­лая скоб­ка Fe пра­вая круг­лая скоб­ка моль , а ко­ли­че­ство же­ле­за, вы­де­лив­ше­го­ся по ре­ак­ции с во­до­ро­дом, \nu_2\rm левая круг­лая скоб­ка Fe пра­вая круг­лая скоб­ка моль. Опре­де­лим со­став ис­ход­ной смеси:

 \nu_исх\rm левая круг­лая скоб­ка FeO пра­вая круг­лая скоб­ка = \nu_2\rm левая круг­лая скоб­ка Fe пра­вая круг­лая скоб­ка ,

\nu_1\rm левая круг­лая скоб­ка Fe пра­вая круг­лая скоб­ка плюс \nu_2\rm левая круг­лая скоб­ка Fe пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 22,2, зна­ме­на­тель: 56 конец дроби =0,396 моль,

\it \omega_исх\rm левая круг­лая скоб­ка Fe пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: \it m_1\rm левая круг­лая скоб­ка Fe пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: \it m_1\rm левая круг­лая скоб­ка Fe пра­вая круг­лая скоб­ка плюс \it m\rm левая круг­лая скоб­ка FeO пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 56 умно­жить на \nu_1\rm левая круг­лая скоб­ка Fe пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 56 умно­жить на \nu_1\rm левая круг­лая скоб­ка Fe пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 72 умно­жить на \nu_исх\rm левая круг­лая скоб­ка FeO пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби = 0,2.

Со­ста­вим и решим си­сте­му с двумя не­из­вест­ны­ми:

 си­сте­ма вы­ра­же­ний \nu_1\rm левая круг­лая скоб­ка Fe пра­вая круг­лая скоб­ка плюс \nu_2\rm левая круг­лая скоб­ка Fe пра­вая круг­лая скоб­ка =0,396 ; 280 умно­жить на \nu_1\rm левая круг­лая скоб­ка Fe пра­вая круг­лая скоб­ка = 56 умно­жить на \nu_1\rm левая круг­лая скоб­ка Fe пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 72 умно­жить на \nu_исх\rm левая круг­лая скоб­ка FeO пра­вая круг­лая скоб­ка ; конец си­сте­мы

 си­сте­ма вы­ра­же­ний \nu_1\rm левая круг­лая скоб­ка Fe пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,096 моль; \nu_2\rm левая круг­лая скоб­ка Fe пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,300 моль; конец си­сте­мы

Масса ис­ход­ной смеси равна:

\it m\rm левая круг­лая скоб­ка смеси пра­вая круг­лая скоб­ка = \it m_1\rm левая круг­лая скоб­ка Fe пра­вая круг­лая скоб­ка плюс \it m\rm левая круг­лая скоб­ка FeO пра­вая круг­лая скоб­ка = 56 умно­жить на 0,096 плюс 72 умно­жить на 0,3 = 27 г.

Ответ: 27.

Источник: Цен­тра­ли­зо­ван­ное те­сти­ро­ва­ние по химии, 2021
Сложность: IV