В замкнутом сосуде смешали железо с иодом в массовом соотношении 1:2,54 и нагрели. Полученную в результате реакции смесь внесли в 337,5 г раствора хлорида меди(II).После завершения всех реакций из образовавшейся смеси выделили нерастворимые и малорастворимые вещества. При этом оставшийся раствор содержал только одно растворённое вещество. Известно, что выделенные вещества не притягивались к магниту, а масса содержащегося в выделенных веществах металла составила 14,08 г. Определите массовую долю растворённого вещества в конечном растворе. (19%)
1 Ответ
Решение:
Fe+I2 = FeI2 (I)
2FeI2 + 2CuCl2 = 2CuI + I2 + 2FeCl2 (II)
Fe + CuCl2 = Cu + FeCl2 (III)
n(Cu) = m/M = 14,08/64 = 0,22 моль
nIII(Fe) = nIII(CuCl2) = n(Cu) = 0,22 моль
mIII(Fe) = M∙n = 56∙0,22 = 12,32 г
Пусть nI(Fe) = nисх.(I2) = x моль
mисх.(I2) = M∙n = 254x г
mI(Fe) = M∙n = 56x г
mисх.(Fe) = (56x+12,32) г
254x/(56x+12,32) = 2,54
x/(56x+12,32) = 0,01
100x=56x+12,32
44x=12,32
x=12,32/44 = 0,28
n(I2) = x моль = 0,28 моль
m(I2) = M∙n = 254∙0,28 = 71,12 г
mисх.(Fe) = (56x+12,32) г = 56∙0,28+12,32 = 28 г
n(FeI2) = nисх.(I2) = 0,28 моль
n(CuI) = n(FeI2) = 0,28 моль
m(CuI) = 0,28∙191 = 53,48 г
nII(I2) = n(FeI2)/2 = 0,28/2 = 0,14 моль
mII(I2) = M∙n = 254∙0,14 = 35,56 г
n(Cu) = 0,22 моль
m(Cu) = M∙n = 64∙0,22 = 14,08 г
mконечного(р-ра) = 71,12 г + 28 г + 337,5 г — 53,48 г — 35,56 г — 14,08 г = 333,5 г
nII(FeCl2) = 0,28 моль
nIII(FeCl2) = 0,22 моль
nобщее(FeCl2) = 0,28 + 0,22 = 0,5 моль
mобщее(FeCl2) = M∙n = 127∙0,5 = 63,5 г
ω(FeCl2) = 100∙mобщее(FeCl2)/mконечного(р-ра) = 100%∙63,5/333,5 = 19,04 г