Номер 740, страница 131 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

740. В воде массой 70,0 г растворили железный купорос $FeSO_4 \cdot 7H_2O$ массой 12,0 г. Рассчитайте массовую долю сульфата железа(II) в полученном растворе.

Дано:

$m(H_2O) = 70,0$ г

$m(FeSO_4 \cdot 7H_2O) = 12,0$ г

Найти:

$\omega(FeSO_4) - ?$

Решение:

Массовая доля растворенного вещества ($\omega$) в растворе вычисляется по формуле:

$\omega(\text{вещества}) = \frac{m(\text{вещества})}{m(\text{раствора})}$

1. Сначала рассчитаем молярные массы безводного сульфата железа(II) ($FeSO_4$) и его кристаллогидрата — железного купороса ($FeSO_4 \cdot 7H_2O$). Для этого воспользуемся значениями относительных атомных масс из периодической системы химических элементов: $Ar(Fe) \approx 56$, $Ar(S) \approx 32$, $Ar(O) \approx 16$, $Ar(H) \approx 1$.

Молярная масса сульфата железа(II):

$M(FeSO_4) = Ar(Fe) + Ar(S) + 4 \cdot Ar(O) = 56 + 32 + 4 \cdot 16 = 152$ г/моль.

Молярная масса железного купороса:

$M(FeSO_4 \cdot 7H_2O) = M(FeSO_4) + 7 \cdot M(H_2O) = 152 + 7 \cdot (2 \cdot 1 + 16) = 152 + 7 \cdot 18 = 152 + 126 = 278$ г/моль.

2. Найдем массу чистого сульфата железа(II), которая содержится в 12,0 г железного купороса. Эта масса и будет массой растворенного вещества.

$m(FeSO_4) = m(FeSO_4 \cdot 7H_2O) \cdot \frac{M(FeSO_4)}{M(FeSO_4 \cdot 7H_2O)}$

$m(FeSO_4) = 12,0 \text{ г} \cdot \frac{152}{278} \approx 6,561$ г.

3. Рассчитаем общую массу полученного раствора. Она складывается из массы воды и массы растворенного кристаллогидрата.

$m(\text{раствора}) = m(H_2O) + m(FeSO_4 \cdot 7H_2O)$

$m(\text{раствора}) = 70,0 \text{ г} + 12,0 \text{ г} = 82,0$ г.

4. Теперь можем рассчитать массовую долю сульфата железа(II) в полученном растворе.

$\omega(FeSO_4) = \frac{m(FeSO_4)}{m(\text{раствора})} = \frac{6,561 \text{ г}}{82,0 \text{ г}} \approx 0,0800$

Для выражения результата в процентах, умножим полученное значение на 100%.

$\omega(FeSO_4) = 0,0800 \cdot 100\% = 8,00\%$

Ответ: массовая доля сульфата железа(II) в полученном растворе составляет 8,00%.