Номер 256, страница 52 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

256. При нагревании навески гидроксида железа(III) часть его разложилась на соответствующий оксид и воду. При этом масса навески уменьшилась на 6,28 % по сравнению с исходной. Какая часть исходного гидроксида железа разложилась при нагревании?

Дано:

Уменьшение массы навески $= 6,28\%$

Найти:

$\alpha(Fe(OH)_3)$ - часть разложившегося гидроксида железа(III)

Решение:

При нагревании гидроксида железа(III) происходит его частичное разложение на оксид железа(III) и воду. Уменьшение массы образца происходит за счет выделения и улетучивания воды в виде пара.

Уравнение химической реакции разложения гидроксида железа(III):

$2Fe(OH)_3 \xrightarrow{t} Fe_2O_3 + 3H_2O \uparrow$

Рассчитаем молярные массы веществ, используя округленные значения атомных масс: $Ar(Fe) = 56$, $Ar(O) = 16$, $Ar(H) = 1$.

Молярная масса гидроксида железа(III), $Fe(OH)_3$:

$M(Fe(OH)_3) = 56 + 3 \times (16 + 1) = 107$ г/моль.

Молярная масса воды, $H_2O$:

$M(H_2O) = 2 \times 1 + 16 = 18$ г/моль.

Пусть начальная масса навески гидроксида железа(III) равна $m_0$. Согласно условию, масса навески уменьшилась на 6,28 %, что соответствует массе выделившейся воды $m(H_2O)$.

$m(H_2O) = m_0 \times \frac{6,28}{100} = 0,0628 \cdot m_0$.

Теперь определим, какая масса гидроксида железа(III) должна разложиться, чтобы выделилась такая масса воды. Обозначим массу разложившегося $Fe(OH)_3$ как $m_{разл.}$.

Из уравнения реакции видно, что при разложении 2 моль $Fe(OH)_3$ образуется 3 моль $H_2O$. В массовом выражении это означает, что из $2 \times 107 = 214$ г $Fe(OH)_3$ образуется $3 \times 18 = 54$ г $H_2O$.

Составим пропорцию:

$\frac{m_{разл.}}{214 \text{ г}} = \frac{m(H_2O)}{54 \text{ г}}$

Выразим массу разложившегося гидроксида:

$m_{разл.} = \frac{214}{54} \times m(H_2O)$

Подставим в это уравнение выражение для массы воды через начальную массу $m_0$:

$m_{разл.} = \frac{214}{54} \times (0,0628 \cdot m_0)$

Чтобы найти, какая часть ($\alpha$) исходного гидроксида железа разложилась, нужно найти отношение массы разложившегося вещества к начальной массе:

$\alpha = \frac{m_{разл.}}{m_0} = \frac{\frac{214}{54} \times (0,0628 \cdot m_0)}{m_0}$

Сократив $m_0$, получим:

$\alpha = \frac{214}{54} \times 0,0628 \approx 3,96296 \times 0,0628 \approx 0,248874$

Округлим результат и выразим его в процентах:

$\alpha \approx 0,2489$ или $24,89\%$

Ответ: При нагревании разложилась часть исходного гидроксида железа, составляющая 0,2489 или 24,89 %.