Правильный ответ
- Вычислим массовую долю нитрата железа (III)
n1(NO2) = 3 · n(Fe) = 0,3 моль
n2(NO2) = n(Fe3O4) = 0,6 моль
m(общ)(NO2) = n(общ) · M = (0,3 + 0,6) · 46 = 41,4 г
m(конеч. р-ра) = m(р-ра)(HNO3) + m(Fe) + m(Fe3O4) − m(общ)(NO2)
m(конеч. р-ра) = 900 + 144,8 − 41,4 = 1003,4 г
ω(Fe(NO3)3) = 459,8 : 1003,4 · 100 % = 45,82 %
Полное решение
- Запишем уравнения реакций
(1) Fe + 6HNO3 = Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
(2) Fe3O4 + 10HNO3 = 3Fe(NO3)3 + NO2 + 5H2O
- Вычислим количество исходных веществ
Fe0 − 3ē = Fe+3 в реакции [1]
Fe+2 − 1ē = Fe+3 в реакции [2]
n[1]ē : n[2]ē = 1 : 2, значит n(Fe) : n(Fe3O4) = 1 : 6
Пусть n(Fe) = x моль, тогда n(Fe3O4) = 6x моль, отсюда
56x + 232 · 6х = 144,8
х = 0,1
n(Fe) = 0,1 моль, n(Fe3O4) = 0,6 моль
- Вычислим массу нитрата железа (III) в растворе
n1(Fe(NO3)3) = n(Fe) = 0,1 моль
n2(Fe(NO3)3) = 3 · n(Fe3O4) = 3 · 0,6 = 1,8 моль
mобщ.(Fe(NO3)3) = M · n = 242 · (0,1 + 1,8) = 459,8 г
- Вычислим массовую долю нитрата железа (III)
n1(NO2) = 3 · n(Fe) = 0,3 моль
n2(NO2) = n(Fe3O4) = 0,6 моль
m(общ)(NO2) = n(общ) · M = (0,3 + 0,6) · 46 = 41,4 г
m(конеч. р-ра) = m(р-ра)(HNO3) + m(Fe) + m(Fe3O4) − m(общ)(NO2)
m(конеч. р-ра) = 900 + 144,8 − 41,4 = 1003,4 г
ω(Fe(NO3)3) = 459,8 : 1003,4 · 100 % = 45,82 %
