Задание №61228 ЕГЭ по Химии

1. По условию протекают реакции:
[1] Fe₂O₃ + 6HI → 2FeI₂ + I₂ + 3H₂O
[2] SO₂ + I₂ + 2H₂O → H₂SO₄ + 2HI

2. Найдем число моль и массу сернистого газа, прореагировавшего во второй реакции:
n SO₂ = V SO₂ / V_m = 2,24 / 22,4 = 0,1 моль
m SO₂ = n SO₂ ⋅ M SO₂ = 0,1 ⋅ 64 = 6,4 г

3. Найдем число моль йода:
n I₂ = n SO₂ = 0,1 моль 

4. Найдем число моль и массу йодида железа(II):
n FeI₂ = 2n I₂ = 2 ⋅ 0,1 = 0,2 моль
m FeI₂ = n FeI₂ ⋅ M FeI₂ = 0,2 ⋅ 310 = 62 г

5. Найдем число моль и массу оксида железа(III):
n Fe₂O₃ = n I₂ = 0,1 моль
m Fe₂O₃ = n Fe₂O₃ ⋅ M Fe₂O₃ = 0,1 ⋅ 160 = 16 г

6. Найдем число моль количество воды в кристаллогидрате:
Пусть n_{в крист-те} H₂O = x моль, n_{крист-та} – число моль кристаллогидрата, тогда
n_{протонов} в H₂O = 10 ⋅ x ⋅ n_{крист-та} моль
n_{протонов} в Fe(NO₃)₂ = 88 ⋅ n_{крист-та}
n_{протонов} = m_{протонов} = n_{протонов} в H₂O + n_{протонов} в Fe(NO₃)₂ = (10x + 88) ⋅ n_{крист-та}
m_{крист-та} = (М H₂O + M Fe(NO₃)₂) ⋅ n_{крист-та} = (18x + 180) ⋅ n_{крист-та}

⍵_{протонов} = m_{протонов} / m_{крист-та}
0,5205 = ((10x + 88) ⋅ n_{крист-та}) / ((18x + 180) ⋅ n_{крист-та})
0,5205 = (10x + 88) / (18x + 180)

x = 9; Fe(NO₃)₂ ⋅ 9H₂O

7. Запишем реакцию разложения кристаллогидрата:
[3] 4Fe(NO₃)₂ ∙ 9H₂O → 2Fe₂O₃ + 8NO₂ + O₂ + 36H₂O

8. Найдем число моль и массу кристаллогидрата:
n_{крист-та} = n Fe(NO₃)₂ = 2n Fe₂O₃ = 2 ⋅ 0,1 = 0,2 моль
m_{крист-та} = n_{крист-та} ⋅ (18x + 180) = 0,2 ⋅ (18 ⋅ 9 + 180) = 68,4 г

9. Найдем массу конечного раствора:
m_{конечн. р-ра} = m Fe₂O₃ + m_р-ра HI + m SO₂ = 16 + 300 + 6,4 = 322,4 г

10. Найдем массовую долю йодида железа(II) в конечном растворе:
⍵ FeI₂ = m FeI₂ / m_{конечн. р-ра} = 62 / 322,4 = 0,192 → 19,2%

Ответ: ⍵ FeI₂ = 19,2%

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