Правильный ответ
- Запишем уравнения реакций:
(1) Fe2(SO4)3 + 3BaCl2 = 3BaSO4↓ + 2FeCl3
(2) 2FeCl3 + 3K2CO3 + 3H2O = 2Fe(OH)3↓ + 3CO2↑ + 6KCl
- Определим количество вещества исходных реагентов:
Пусть n(Fe2(SO4)3) = x моль, n(BaCl2) = 3x моль, тогда
m(Fe2(SO4)3) = n ∙ M = 400x г
m(BaCl2) = n ∙ M = 208 ∙ 3x = 624x г
m(Fe2(SO4)3) + m(BaCl2) = 10,24 г
400x + 624х = 10,24 г
x = 0,01 моль
n(Fe2(SO4)3) = 0,01 моль; n(BaCl2) = 0,03 моль
nисх. (K2CO3) = с ∙ V = 0,5 ∙ 0,1 = 0,05 моль
- Выполним расчеты по уравнениям реакций:
n(FeCl3) = 2n(Fe2(SO4)3) = 0,02 моль
n(BaSO4) = n(BaCl2) = 0,03 моль
nизрасх. (K2CO3) = n(FeCl3) : 2 ∙ 3 = 0,03 моль
nост. (K2CO3) = 0,05 – 0,03 = 0,02 моль
n(Fe(OH)3) = n(FeCl3) = 0,02 моль
n(CO2) = nизрасх. (K2CO3) = 0,03 моль
- Найдем массовую долю карбоната калия в конечном растворе:
mост. (K2CO3) = n ∙ M = 0,02 ∙ 138 = 2,76 г
m(итог. р-ра) = m(смеси) + m(H2O) + mр-ра(K2CO3) – m(BaSO4) – m(Fe(OH)3) – m(CO2)
m(итог. р-ра) = 10,24 + 200 + 100 ∙ 1,12 – 233 ∙ 0,03 – 107 ∙ 0,02 – 44 ∙ 0,03 = 311,79 г
ωост. (K2CO3) = (2,76 : 311,79) ∙ 100% = 0,89%
Максимальный балл: 4
Полное решение
- Запишем уравнения реакций:
(1) Fe2(SO4)3 + 3BaCl2 = 3BaSO4↓ + 2FeCl3
(2) 2FeCl3 + 3K2CO3 + 3H2O = 2Fe(OH)3↓ + 3CO2↑ + 6KCl
- Определим количество вещества исходных реагентов:
Пусть n(Fe2(SO4)3) = x моль, n(BaCl2) = 3x моль, тогда
m(Fe2(SO4)3) = n ∙ M = 400x г
m(BaCl2) = n ∙ M = 208 ∙ 3x = 624x г
m(Fe2(SO4)3) + m(BaCl2) = 10,24 г
400x + 624х = 10,24 г
x = 0,01 моль
n(Fe2(SO4)3) = 0,01 моль; n(BaCl2) = 0,03 моль
nисх. (K2CO3) = с ∙ V = 0,5 ∙ 0,1 = 0,05 моль
- Выполним расчеты по уравнениям реакций:
n(FeCl3) = 2n(Fe2(SO4)3) = 0,02 моль
n(BaSO4) = n(BaCl2) = 0,03 моль
nизрасх. (K2CO3) = n(FeCl3) : 2 ∙ 3 = 0,03 моль
nост. (K2CO3) = 0,05 – 0,03 = 0,02 моль
n(Fe(OH)3) = n(FeCl3) = 0,02 моль
n(CO2) = nизрасх. (K2CO3) = 0,03 моль
- Найдем массовую долю карбоната калия в конечном растворе:
mост. (K2CO3) = n ∙ M = 0,02 ∙ 138 = 2,76 г
m(итог. р-ра) = m(смеси) + m(H2O) + mр-ра(K2CO3) – m(BaSO4) – m(Fe(OH)3) – m(CO2)
m(итог. р-ра) = 10,24 + 200 + 100 ∙ 1,12 – 233 ∙ 0,03 – 107 ∙ 0,02 – 44 ∙ 0,03 = 311,79 г
ωост. (K2CO3) = (2,76 : 311,79) ∙ 100% = 0,89%
Максимальный балл: 4
