Банк заданий
Химия
Задание 60030

Задание №60030 ЕГЭ по Химии

Тема : Неорганическая задача

Раздел: Задачи

34 линия

Не выполнено

Навеску сульфата железа(III) растворили в 200 г воды и получившийся раствор разлили по двум колбам. В первую колбу добавили избыток сульфита калия, а затем нейтрализовали получившийся раствор необходимым количеством карбоната натрия, в результате чего выделилось 4,48 литра газа. Раствор во второй колбе подвергли электролизу на инертных электродах до полного прекращения реакции, в результате чего осевшего на катоде вещества оказалось достаточно для полного осаждения меди из 60,27 мл (плотностью 1,120 г/мл) раствора хлорида меди(II) с массовой долей 20%. Найдите массу навески сульфата железа(III).

В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

1. При добавлении к раствору сульфата железа(III) сульфита калия пойдет реакция:
[1] Fe₂(SO₄)₃ + K₂SO₃ + H₂O = K₂SO₄ + 2FeSO₄ + H₂SO₄

2. При добавлении к образовавшемуся раствору карбоната натрия он в первую очередь будет реагировать с серной кислотой:
[2] Na₂CO₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + CO₂ + H₂O

n CO₂ = V CO₂ / V_m = 4,48 / 22,4 = 0,2 моль
n H₂SO₄= n CO₂ = 0,2 моль

n₁ Fe₂(SO₄)₃ = n H₂SO₄ = 0,2 моль

3. При электролизе раствора во второй колбе пойдут реакции:
Формула

На катоде осаждается железо, которое затем реагирует с раствором хлорида меди(II):
[5] Fe + CuCl₂ = FeCl₂ + Cu

m_р-ра CuCl₂ = V_р-ра CuCl₂ · p_р-ра CuCl₂ = 60,27 · 1,120 = 67,5 г
m CuCl₂ = m_р-ра CuCl₂ · ω CuCl₂ = 67,5 · 0,2 = 13,5 г
n CuCl₂ = m CuCl₂ / M m CuCl₂ = 13,5 / 135 = 0,1 моль

n Fe = n CuCl₂ = 0,1 моль
n₃ Fe₂(SO₄)₃ = 0,5n Fe = 0,05 моль

4. Найдем массу навески сульфата железа(III):
n Fe₂(SO₄)₃ = n₁ Fe₂(SO₄)₃ + n₃ Fe₂(SO₄)₃ = 0,2 + 0,05 = 0,25 моль
m Fe₂(SO₄)₃ = n Fe₂(SO₄)₃ · M Fe₂(SO₄)₃ = 0,25 · 400 = 100 г

Ответ: масса навески сульфата железа(III) равна 100 г

Источник: NeoFamily