Номер 9, страница 90 - гдз по химии 8 класс учебник Шиманович, Красицкий

9. Рассчитайте массу $Fe_2(SO_4)_3$ и массу $KOH$, при взаимодействии которых образуется $Fe(OH)_3$ массой 85,6 г.

Дано:

Масса нерастворимого основания (гидроксида железа(III)) $m(Fe(OH)_3) = 85,6 \text{ г}$.

Найти:

Массу сульфата железа(III) $m(Fe_2(SO_4)_3) - ?$

Массу гидроксида калия $m(KOH) - ?$

Решение:

1. Запишем уравнение реакции между сульфатом железа(III) и гидроксидом калия. Это реакция обмена, в результате которой образуется нерастворимый осадок гидроксида железа(III) и сульфат калия.

Формула сульфата железа(III) — $Fe_2(SO_4)_3$.

Формула гидроксида калия — $KOH$.

Формула гидроксида железа(III) — $Fe(OH)_3$.

Уравнение реакции в сбалансированном виде:

$Fe_2(SO_4)_3 + 6KOH \rightarrow 2Fe(OH)_3\downarrow + 3K_2SO_4$

2. Рассчитаем молярные массы веществ, необходимых для решения задачи. Для расчетов используем относительные атомные массы, округленные до целых чисел: $Ar(Fe)=56$, $Ar(S)=32$, $Ar(O)=16$, $Ar(H)=1$, $Ar(K)=39$.

Молярная масса гидроксида железа(III):

$M(Fe(OH)_3) = Ar(Fe) + 3 \cdot (Ar(O) + Ar(H)) = 56 + 3 \cdot (16 + 1) = 56 + 51 = 107 \text{ г/моль}$.

Молярная масса сульфата железа(III):

$M(Fe_2(SO_4)_3) = 2 \cdot Ar(Fe) + 3 \cdot (Ar(S) + 4 \cdot Ar(O)) = 2 \cdot 56 + 3 \cdot (32 + 4 \cdot 16) = 112 + 3 \cdot 96 = 400 \text{ г/моль}$.

Молярная масса гидроксида калия:

$M(KOH) = Ar(K) + Ar(O) + Ar(H) = 39 + 16 + 1 = 56 \text{ г/моль}$.

3. Найдем количество вещества (в молях) образовавшегося гидроксида железа(III) по формуле $\nu = m/M$:

$\nu(Fe(OH)_3) = \frac{m(Fe(OH)_3)}{M(Fe(OH)_3)} = \frac{85,6 \text{ г}}{107 \text{ г/моль}} = 0,8 \text{ моль}$.

4. Используя стехиометрические коэффициенты из уравнения реакции, найдем количество вещества вступивших в реакцию сульфата железа(III) и гидроксида калия.

Из уравнения реакции видно, что соотношение количеств веществ следующее:

$\nu(Fe_2(SO_4)_3) : \nu(KOH) : \nu(Fe(OH)_3) = 1 : 6 : 2$.

Количество вещества сульфата железа(III):

$\nu(Fe_2(SO_4)_3) = \frac{1}{2} \nu(Fe(OH)_3) = \frac{1}{2} \cdot 0,8 \text{ моль} = 0,4 \text{ моль}$.

Количество вещества гидроксида калия:

$\nu(KOH) = \frac{6}{2} \nu(Fe(OH)_3) = 3 \cdot \nu(Fe(OH)_3) = 3 \cdot 0,8 \text{ моль} = 2,4 \text{ моль}$.

5. Рассчитаем массы реагентов, зная их количество вещества и молярные массы, по формуле $m = \nu \cdot M$:

Масса сульфата железа(III):

$m(Fe_2(SO_4)_3) = \nu(Fe_2(SO_4)_3) \cdot M(Fe_2(SO_4)_3) = 0,4 \text{ моль} \cdot 400 \text{ г/моль} = 160 \text{ г}$.

Масса гидроксида калия:

$m(KOH) = \nu(KOH) \cdot M(KOH) = 2,4 \text{ моль} \cdot 56 \text{ г/моль} = 134,4 \text{ г}$.

Ответ: для получения 85,6 г гидроксида железа(III) потребуется 160 г сульфата железа(III) и 134,4 г гидроксида калия.