Правильный ответ
- Записаны уравнения реакций:
(1) 2Fe(NO3)2 + 2H2O = 2Fe ↓ + 4HNO3 + O2 ↑ (электролиз)
(2) 2H2O = 2H2 ↑ + O2 ↑ (электролиз)
(3) 2HNO3 + (NH4)2CO3 = 2NH4NO3 + H2O + CO2 ↑
- Рассчитаны количество вещества реагентов и масса продуктов реакций:
m(Fe(NO3)2) = 0,36 • 400 = 144 г
n(Fe(NO3)2) = 141 / 180 = 0,8 моль
Пусть в реакции (2) выделилось х моль O2, тогда
n(H2) = 2x моль
n(O2 (1)) = 3x моль
n(Fe(NO3)2 прореаг) = 6x моль
m(Fe(NO3)2 прореаг) = 6 • 180x = 1080x г
m(раств)(Fe(NO3)2 осталось) = 400 − 4 • 32x − 4x − 6 • 56x = 400 − 468x г
ω(Fe(NO3)2 оставш) = (144 − 1080x) / (400 − 468x) = 0,1019
x = 0,1 моль
n(O2 (1)) = 0,3 моль
n(HNO3) = 1,2 моль
m((NH4)2CO3) = 0,4 • 120 = 48 г
n((NH4)2CO3) = 48 / 96 = 0,5 моль
n(СO2) = 0,5 моль
m(CO2) = 0,5 • 44 = 22 г
m(Fe(NO3)2 оставш) = 144 − 0,6 • 180 = 36 г
m(конеч. раств)(Fe(NO3)2) = 400 − 0,1 • 468 + 120 − 22 = 451,2 г
Тогда
ω(Fe(NO3)2) = 36 / 451,2 = 0,08, или 8%
Полное решение
- Записаны уравнения реакций:
(1) 2Fe(NO3)2 + 2H2O = 2Fe ↓ + 4HNO3 + O2 ↑ (электролиз)
(2) 2H2O = 2H2 ↑ + O2 ↑ (электролиз)
(3) 2HNO3 + (NH4)2CO3 = 2NH4NO3 + H2O + CO2 ↑
- Рассчитаны количество вещества реагентов и масса продуктов реакций:
m(Fe(NO3)2) = 0,36 • 400 = 144 г
n(Fe(NO3)2) = 141 / 180 = 0,8 моль
Пусть в реакции (2) выделилось х моль O2, тогда
n(H2) = 2x моль
n(O2 (1)) = 3x моль
n(Fe(NO3)2 прореаг) = 6x моль
m(Fe(NO3)2 прореаг) = 6 • 180x = 1080x г
m(раств)(Fe(NO3)2 осталось) = 400 − 4 • 32x − 4x − 6 • 56x = 400 − 468x г
ω(Fe(NO3)2 оставш) = (144 − 1080x) / (400 − 468x) = 0,1019
x = 0,1 моль
n(O2 (1)) = 0,3 моль
n(HNO3) = 1,2 моль
m((NH4)2CO3) = 0,4 • 120 = 48 г
n((NH4)2CO3) = 48 / 96 = 0,5 моль
n(СO2) = 0,5 моль
m(CO2) = 0,5 • 44 = 22 г
m(Fe(NO3)2 оставш) = 144 − 0,6 • 180 = 36 г
m(конеч. раств)(Fe(NO3)2) = 400 − 0,1 • 468 + 120 − 22 = 451,2 г
Тогда
ω(Fe(NO3)2) = 36 / 451,2 = 0,08, или 8%
