Задание №25185 ЕГЭ по Химии

1. Записаны уравнения реакций:

[1] CuCl₂ + Fe → FeCl₂ + Cu
[2] Fe + 4HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO + 2H₂O 
[3] 3Cu + 8HNO₃ → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O

2. Найдем числа моль меди и железа в пластинке, составив систему из двух уравнений:

Пусть n Fe = x моль, n Cu = y моль

m Fe + m Cu = 105,6 г
56x + 64y = 105,6 

По реакции №2 один атом железа отдает 3 электрона
Fe⁰ – 3ē → Fe⁺³
тогда 1 моль Fe отдаст 3 моль электронов

По реакции №3 один атом меди отдает 2 электрона
Cu⁰ – 2ē → Cu⁺²
тогда 1 моль Cu отдаст 2 моль электронов

Чтобы числа отданных Fe и Cu электронов относились как 1 : 1, их надо взять в соотношении 2 : 3

Чтобы числа отданных Fe и Cu электронов относились как 3 : 1, их надо взять в соотношении 6 : 3

Тогда 3x = 6y

Получаем систему уравнений:
56x + 64y = 105,6 
x = 2y

x = 1,2; n Fe = 1,2 моль
y = 0,6; n Cu = 0,6 моль

3. Найдем массу железа, прореагировавшего в первой реакции:
n_{прореаг.} Fe = n Cu = 0,6 моль
m_{прореаг.} Fe = n_{прореаг.} Fe ⋅ M Fe = 0,6 ⋅ 56 = 33,6 г

4. Найдем массу железа в конечной пластинке:
m Fe = n Fe ⋅ M Fe = 1,2 ⋅ 56 = 67,2 г

5. Найдем массу исходной пластинки:
m_{исх. пластинки} = m Fe + m_{прореаг.} Fe = 67,2 + 33,6 = 100,8 г

Ответ: m_{исх. пластинки} = 100,8 г

Источник: NeoFamily