Номер 6, страница 274 - гдз по химии 11 класс учебник Мычко, Прохоревич

6. Определите массу средней соли, образовавшейся при взаимодействии железа массой 11,2 г с достаточным количеством разбавленной серной кислоты.

Дано:

$m(Fe) = 11,2 \text{ г}$

Найти:

$m(\text{соли}) - ?$

Решение:

1. Запишем уравнение химической реакции взаимодействия железа с разбавленной серной кислотой. Железо, как металл, стоящий в ряду активности до водорода, вытесняет его из разбавленных кислот. При этом образуется соль железа(II) (в данном случае сульфат железа(II), являющийся средней солью) и газообразный водород.

$Fe + H_2SO_4 \rightarrow FeSO_4 + H_2\uparrow$

Согласно условию, серная кислота находится в достаточном количестве (в избытке), следовательно, железо является реагентом в недостатке, и все дальнейшие расчеты будут производиться по нему.

2. Рассчитаем количество вещества (число моль) железа, вступившего в реакцию. Для этого используем формулу $n = \frac{m}{M}$, где $m$ - масса вещества, $M$ - молярная масса вещества.

Молярная масса железа (по периодической системе Д.И. Менделеева) составляет $M(Fe) \approx 56 \text{ г/моль}$.

$n(Fe) = \frac{m(Fe)}{M(Fe)} = \frac{11,2 \text{ г}}{56 \text{ г/моль}} = 0,2 \text{ моль}$

3. По уравнению реакции определим количество вещества образовавшейся соли - сульфата железа(II) ($FeSO_4$). Из уравнения реакции видно, что стехиометрические коэффициенты перед железом и сульфатом железа(II) равны 1. Это означает, что их количества вещества соотносятся как 1:1.

$\frac{n(Fe)}{1} = \frac{n(FeSO_4)}{1}$

Следовательно, $n(FeSO_4) = n(Fe) = 0,2 \text{ моль}$.

4. Рассчитаем массу образовавшейся соли ($FeSO_4$), используя формулу $m = n \cdot M$. Для этого предварительно вычислим молярную массу сульфата железа(II).

$M(FeSO_4) = M(Fe) + M(S) + 4 \cdot M(O) = 56 + 32 + 4 \cdot 16 = 56 + 32 + 64 = 152 \text{ г/моль}$

Теперь можем найти массу соли:

$m(FeSO_4) = n(FeSO_4) \cdot M(FeSO_4) = 0,2 \text{ моль} \cdot 152 \text{ г/моль} = 30,4 \text{ г}$

Ответ: масса образовавшейся средней соли составляет 30,4 г.