Банк заданий
Химия
Задание 28632

Задание №28632 ЕГЭ по Химии

Тема : Неорганическая задача

Раздел: Задачи

34 линия

Не выполнено

В замкнутом сосуде смешали железо с йодом 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 растворенное вещество. Известно, что выделенные вещества не притягивались к магниту, а масса содержащегося в выделенных веществах металла составила 14,08 г. Определите массовую долю растворенного вещества в конечном растворе.

1. Записаны уравнения реакций:

2. Используя массовые соотношения, определим, кто из реагентов в первой реакции находится в недостатке:
m Fe / m I₂ = 1 / 2,54
(n Fe · M Fe) / (n I₂ · M I₂) = 1 / 2,54
(n Fe · 56) / (n I₂ · 254) = 1 / 2,54
n Fe / n I₂ · 56 / 254 = 1 / 2,54
n Fe / n I₂ = (1 · 254) / (2,54 · 56) = 1,79

Приходим к выводу, что Fe находится в избытке, а I₂ в недостатке, значит при добавлении CuCl₂ пойдет реакция:
[3] Fe + CuCl₂ ⟶ FeCl₂ + Cu

3. По условию выделенные вещества содержат металл – Cu. Найдем число моль железа, вступившего в третью реакцию:
n Cu = m Cu / M Cu = 14,08 / 64 = 0,22 моль
n₃ Fe = n Cu = 0,22 моль

4. Так как число моль железа относится к числу моль йода, как 1,79 : 1, то пусть n Fe = 1,79x моль, а n I2 = x моль. Далее расчеты идут по недостатку, то есть по I₂. Составим уравнение:
n₃ Fe = n_исх. Fe – n₁ Fe
n₁ Fe = n I₂ = x моль
n₃ Fe = 1,79x – x = 0,79x моль

0,79x = 0,22

x = 0,28; n_исх. Fe = 1,79 · 0,28 = 0,5 моль
m_исх. Fe = n_исх. Fe · M Fe = 0,5 · 56 = 28 г

n₁ I₂ = 0,28 моль
m₁ I₂ = n₁ I₂ · M I₂ = 0,28 · 254 = 71,12 г

5. По условию исходные вещества полностью вступили в реакции 2 и 3, так как после в растворе осталось единственное вещество – FeCl₂. Найдем массу хлорида железа(II) в растворе:
n_общ. FeCl₂ = n₂ FeCl₂ + n₃ FeCl₂

n₂ FeCl₂ = n₁ I₂ = 0,28 моль
n₃ FeCl₂ = n₃ Fe = 0,22 моль

n_общ. FeCl₂ = 0,28 + 0,22 = 0,5 моль
m_общ. FeCl₂ = n_общ. FeCl₂ · M FeCl₂ = 0,5 · 127 = 63,5 г

6. Найдем массу конечного раствора:
m_{конечн. р-ра} = m_исх. Fe + m₁ I₂ + m_р-ра CuCl₂ – m CuI – m₂ I₂ – m Cu

n CuI = n FeI₂ = 0,28 моль
m CuI = n CuI · M CuI = 0,28 · 191 = 53,48 г

n₂ I₂ = 0,5n FeI2 = 0,14 моль
m₂ I₂ = n₂ I₂ · M I₂ = 0,14 · 254 = 35,56 г

m_{конечн. р-ра} = 28 + 71,12 + 337,5 – 53,48 – 35,56 – 14,08 = 333,5

6. Найдем массовую долю хлорида железа(II) в конечном растворе.
ω FeCl₂ = m FeCl₂ / m_{конечн. р-ра} = 63,5 / 333,5 = 0,1904 → 19,04%

Ответ: массовая доля хлорида железа(II) в конечном растворе равна 19,04%

Источник: Реальное задание ЕГЭ (собрано NeoFamily)