Номер 3, страница 60 - гдз по химии 9 класс сборник контрольных и самостоятельных работ Сеген, Алексеева

Дано:

Масса железа $m(Fe) = 5,6 \, \text{г}$

Масса хлорида железа(II) практическая $m_{практ}(FeCl_2) = 10,16 \, \text{г}$

Соляная кислота $HCl$ - в избытке

Перевод в СИ:

$m(Fe) = 5,6 \, \text{г} = 0,0056 \, \text{кг}$

$m_{практ}(FeCl_2) = 10,16 \, \text{г} = 0,01016 \, \text{кг}$

Найти:

Практический выход хлорида железа(II) $\eta(\%) = ?$

Решение:

Напишем уравнение химической реакции взаимодействия железа с соляной кислотой:

$Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2$

Определим молярные массы железа и хлорида железа(II). Для простоты расчетов и в соответствии с практикой школьных задач используем округленные значения атомных масс: для железа (Fe) - 56 г/моль, для хлора (Cl) - 35,5 г/моль.

Молярная масса железа: $M(Fe) = 56 \, \text{г/моль}$

Молярная масса хлорида железа(II): $M(FeCl_2) = M(Fe) + 2 \times M(Cl) = 56 + 2 \times 35,5 = 56 + 71 = 127 \, \text{г/моль}$

Рассчитаем количество вещества железа, вступившего в реакцию:

$n(Fe) = \frac{m(Fe)}{M(Fe)} = \frac{5,6 \, \text{г}}{56 \, \text{г/моль}} = 0,1 \, \text{моль}$

По уравнению реакции, 1 моль железа ($Fe$) при взаимодействии с избытком соляной кислоты образует 1 моль хлорида железа(II) ($FeCl_2$).

Следовательно, теоретическое количество вещества хлорида железа(II), которое должно было образоваться:

$n_{теор}(FeCl_2) = n(Fe) = 0,1 \, \text{моль}$

Рассчитаем теоретическую массу хлорида железа(II):

$m_{теор}(FeCl_2) = n_{теор}(FeCl_2) \times M(FeCl_2) = 0,1 \, \text{моль} \times 127 \, \text{г/моль} = 12,7 \, \text{г}$

Практическая масса хлорида железа(II) дана в условии задачи: $m_{практ}(FeCl_2) = 10,16 \, \text{г}$.

Рассчитаем практический выход продукта реакции по формуле:

$\eta = \frac{m_{практ}(FeCl_2)}{m_{теор}(FeCl_2)} \times 100\%$

$\eta = \frac{10,16 \, \text{г}}{12,7 \, \text{г}} \times 100\% = 0,8 \times 100\% = 80\%$

Ответ:

Практический выход хлорида железа(II) составляет $80\%$.