Номер 8, страница 21 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 3. Хлор. Глава 1. Неметаллы - номер 8, страница 21.

Условие.

8. Определите массу хлорида железа(III), который образуется при взаимодействии 11,2 г железа с 8,96 л (н. у.) хлора.

Решение.

Решение 2.

Дано:

$m(Fe) = 11,2 \, \text{г}$
$V(Cl_2) = 8,96 \, \text{л}$ (н. у. - нормальные условия)

Найти:

$m(FeCl_3) - ?$

Решение:

1. Составим уравнение химической реакции взаимодействия железа с хлором. При этой реакции образуется хлорид железа(III):

$2Fe + 3Cl_2 \rightarrow 2FeCl_3$

2. Рассчитаем молярные массы веществ, участвующих в реакции:

• Молярная масса железа ($Fe$): $M(Fe) = 56 \, \text{г/моль}$
• Молярная масса хлорида железа(III) ($FeCl_3$): $M(FeCl_3) = 56 + 3 \cdot 35,5 = 162,5 \, \text{г/моль}$

3. Найдем количество вещества (в молях) для каждого из реагентов.

Количество вещества железа:
$n(Fe) = \frac{m(Fe)}{M(Fe)} = \frac{11,2 \, \text{г}}{56 \, \text{г/моль}} = 0,2 \, \text{моль}$

Количество вещества хлора (газ при нормальных условиях, молярный объем $V_m = 22,4 \, \text{л/моль}$):
$n(Cl_2) = \frac{V(Cl_2)}{V_m} = \frac{8,96 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} = 0,4 \, \text{моль}$

4. Определим, какой из реагентов находится в недостатке (лимитирующий реагент). Расчет продукта будем вести по нему.

Согласно уравнению реакции, на 2 моль железа требуется 3 моль хлора.
Сравним отношение количеств веществ реагентов с их стехиометрическими коэффициентами:
Для железа: $\frac{n(Fe)}{2} = \frac{0,2}{2} = 0,1$
Для хлора: $\frac{n(Cl_2)}{3} = \frac{0,4}{3} \approx 0,133$

Поскольку $0,1 < 0,133$, железо ($Fe$) находится в недостатке и прореагирует полностью. Хлор находится в избытке. Дальнейшие расчеты ведем по железу.

5. Рассчитаем количество вещества хлорида железа(III), которое образуется в реакции.

Из уравнения реакции следует, что из 2 моль железа образуется 2 моль хлорида железа(III). Значит, их количества веществ соотносятся как 1:1.
$\frac{n(Fe)}{2} = \frac{n(FeCl_3)}{2} \Rightarrow n(FeCl_3) = n(Fe) = 0,2 \, \text{моль}$

6. Найдем массу образовавшегося хлорида железа(III).

$m(FeCl_3) = n(FeCl_3) \cdot M(FeCl_3) = 0,2 \, \text{моль} \cdot 162,5 \, \text{г/моль} = 32,5 \, \text{г}$

Ответ:масса образовавшегося хлорида железа(III) равна 32,5 г.