Задание №60184 ЕГЭ по Химии

1. По условию протекают реакции:
[1] Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂
[2] Fe₂O₃ + 6HCl → 2FeCl₃ + 3H₂O 

2. Найдем число моль образовавшегося водорода:
n H₂ = V H₂ / V_m = 2,24 / 22,4 = 0,1 моль 

3. Найдем массу железа в исходной смеси:
n Fe = n H₂ = 0,1 моль
m Fe = n Fe ⋅ M Fe = 0,1 ⋅ 56 = 5,6 г 

4. Найдем число моль соляной кислоты в растворе:
m HCl = m_р-ра HCl ⋅ ω HCl = 146 ⋅ 0,2 = 29,2 г
n HCl = m HCl / M HCl = 29,2 / 36,5 = 0,8 моль 

5. Найдем число моль соляной кислоты, вступившей в первую реакцию:
n₁  HCl = 2n Fe = 2 ⋅ 0,1 = 0,2 моль

6. Найдем число моль соляной кислоты, вступившей во вторую реакцию:
n₂ HCl = n HCl – n₁ HCl = 0,8 – 0,2 = 0,6 моль 

7. Найдем массу оксида железа(III) в исходной смеси:
n Fe₂O₃ = n₂ HCl / 6 = 0,6 / 6 = 0,1 моль
m Fe₂O₃ = n Fe₂O₃ ⋅ M Fe₂O₃ = 0,1 ⋅ 160 = 16 г

8. Найдем массу исходной смеси:
m_смеси = m Fe₂O₃ + m Fe = 16 + 5,6 = 21,6 г

9. Найдем массовую долю железа в исходной смеси:
ω Fe = m Fe / m_смеси = 5,6 / 21,6 = 0,259 → 25,9%

Ответ: ω Fe = 25,9%

Источник: Реальное задание ЕГЭ (собрано Ермолаевым И. С.)