Домашние задания: Химия

Помогите решить задачу

При растворении 37,5 г медного купороса (CuSO4*5H2O) в воде был получен 15% раствор соли. Кэтому раствору добавили измельченную смесь, образовавшуюся в результате поджигания смеси порошка алюминия массой 4,32 г с Fe3O4 массой 13,92г. Определите массовые доли веществ в конечном растворе.
Timati Iba
Timati Iba
566
"смесь, образовавшуюся в результате поджигания смеси порошка алюминия массой 4,32 г с Fe3O4 массой 13,92г." - по смыслу задачи это реакция: 8Al + 3Fe3O4 = 4Al2O3 + 9Fe (выше 2000°C). А то ведь при 2000°C, да на воздухе и само железо сгорит на хрен обратно в оксид...
"К этому раствору добавили измельченную смесь..." - это CuSO4 + Fe = Cu↓ + FeSO4
Надо посчитать, сколько железа реально образовалось и сколько из него потом "прокупоросилось".

p/s: арифметику проверьте
8Al + 3Fe3O4 = 4Al2O3 + 9Fe
Al: 4,32 г /27 г/моль =0,16 моля
Fe3O4: 13,92 г / (56*3+16*4=232 г/моль) = 0,06 моля
на 0,06 моля Fe3O4 должно уходить в 8/3 раза больше Al или 0,06*8/3=0,16 моля. Итого: вещества взяты в стехиометрии и реакция идёт нацело.
Получаем соответственно в два раза меньше Al2O3, чем взято исходного Al или 0,08 моля * (27*2+16*3=102 г/моль Al2O3)= 8,16 г Al2O3 и в три раза больше Fe, чем взято исходного Fe3O4 или 0,06*3=0,18 моль Fe * 56 г/моль = 10,08 г.
Проверяем: сумма исходных = сумме продуктов 4,32+13,92=18,24=10,08+8,16 истинно.

Купоросим:
CuSO4*5H2O = 64+96+5*18=250 г/моль
CuSO4= 64+96=160 г/моль
37,5 г CuSO4*5Н2О это 37,5*160/250 =24 г CuSO4 или 24/160=0,15 моля
всего раствора 24/х=15%=0,15 доли и х=24/0,15=160 г, из них 24 г CuSO4 и 160-24=136 г воды

CuSO4 + Fe = Cu↓ + FeSO4
имеем 0,15 моля CuSO4 на 0,18 моль Fe при стехиометрии реакции 1:1 => избыток железа на 0,18-0,15=0,03 моля.
Итого в продуктах: полностью прореагировавшая медь в кол-ве 0,15 моля + избыток Fe в кол-ве 0,03 моля + прореагировавшее железо в виде FeSO4 в кол-ве 0,15 моля + 0,08 моля Al2O3 + 136 г воды.
Считаем доли:
Cu =0,15 моля *64 г/моль= 9,6 г /178,24 г =0,0539 доли
Fe =0,03 моля *56 г/моль= 1,68 г /178,24 г = 0,0094 доли
FeSO4 = 0,15 моль *(56+96=152 г/моль) = 22,8 г /178,24 г = 0,1279 доли
Al2O3 = 0,08 моль = 8,16 г / 178,24 г = 0,0458 доли
H2O = 136 г /178,24 г = 0,7630 доли
суммарно: 9,6+1,68+22,8+8,16+136= 178,24 г - и поскольку нигде не сказано, что конечный раствор как-то обрабатывали, то всё в нём так и болтается, и имеем полное право посчитать доли по обшей массе продуктов, не разбираясь, что там в нём растворено, а что нет. Ибо другого не сказано в условиях задачи.
суммарно: 0,0539+0,0094+0,1279+0,0458+0,763= 1 истинно
Ну или это 22,8/(136+22,8=158,8)=0,1436 доли =14,36% раствор FeSO4. Каждый понимает в меру своих способностей.
Таис Афинская
Таис Афинская
98 965
Лучший ответ