Правильный ответ
- Вычислим массовую долю сульфата железа (III)
n1(SO2) = 3 · n(Fe) : 2 = 3 · 0,1 : 2 = 0,15 моль
n2(SO2) = n(Fe3O4) : 2 = 0,9 : 2 = 0,45 моль
m(общ)(SO2) = n(общ) · M = (0,15 + 0,45) · 64 = 38,4 г
m(конеч. р-ра) = m(р-ра)(H2SO4) + m(Fe) + m(Fe3O4) − m(общ)(SO2)
m(конеч. р-ра) = 1000 + 214,4 − 38,4 = 1176 г
ω(Fe(NO3)3) = 560 : 1176 · 100 % = 47,62 %
Полное решение
- Запишем уравнения реакций
(1) 2Fe + 6H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
(2) 2Fe3O4 + 10H2SO4 = 3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O
- 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 : 3, значит n(Fe) : n(Fe3O4) = 1 : 9
Пусть n(Fe) = x моль, тогда n(Fe3O4) = 9x моль, отсюда
56x + 232 · 9х = 214,4
х = 0,1
n(Fe) = 0,1 моль, n(Fe3O4) = 0,9 моль
- Вычислим массу сульфата железа (III) в растворе
n1(Fe2(SO4)3) = n(Fe) : 2 = 0,1 : 2 = 0,05 моль
n2(Fe2(SO4)3) = 3 · n(Fe3O4) : 2 = 3 · 0,9 : 2 = 1,35 моль
mобщ.(Fe2(SO4)3) = M · n = 400 · (0,05 + 1,35) = 560 г
- Вычислим массовую долю сульфата железа (III)
n1(SO2) = 3 · n(Fe) : 2 = 3 · 0,1 : 2 = 0,15 моль
n2(SO2) = n(Fe3O4) : 2 = 0,9 : 2 = 0,45 моль
m(общ)(SO2) = n(общ) · M = (0,15 + 0,45) · 64 = 38,4 г
m(конеч. р-ра) = m(р-ра)(H2SO4) + m(Fe) + m(Fe3O4) − m(общ)(SO2)
m(конеч. р-ра) = 1000 + 214,4 − 38,4 = 1176 г
ω(Fe(NO3)3) = 560 : 1176 · 100 % = 47,62 %
