Номер 2.4, страница 47, часть II - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

2.4. На 1 кг лома, содержащего 96% железа, подействовали серной кислотой. Вычислите массу образовавшегося сульфата железа(II).

Дано

Перевод данных в единицы, удобные для расчета:

Масса лома: $m_{лома} = 1 \text{ кг} = 1000 \text{ г}$

Массовая доля железа: $\omega(Fe) = 96\% = 0.96$

Найти:

Массу сульфата железа(II): $m(FeSO_4) - ?$

Решение:

1. Первым шагом рассчитаем массу чистого железа, которое будет участвовать в реакции. Для этого умножим общую массу лома на массовую долю железа в нем.

$m(Fe) = m_{лома} \times \omega(Fe) = 1000 \text{ г} \times 0.96 = 960 \text{ г}$

2. Запишем уравнение химической реакции взаимодействия железа с серной кислотой. Согласно условию, образуется сульфат железа(II), что указывает на реакцию с разбавленной серной кислотой.

$Fe + H_2SO_4 \rightarrow FeSO_4 + H_2\uparrow$

3. Рассчитаем молярные массы реагента (железа) и продукта (сульфата железа(II)), используя атомные массы из периодической таблицы: $Ar(Fe) \approx 56$, $Ar(S) \approx 32$, $Ar(O) \approx 16$.

$M(Fe) = 56 \text{ г/моль}$

$M(FeSO_4) = M(Fe) + M(S) + 4 \times M(O) = 56 + 32 + 4 \times 16 = 152 \text{ г/моль}$

4. По уравнению реакции видно, что стехиометрическое соотношение между железом и сульфатом железа(II) составляет 1:1. Это означает, что из 1 моль железа образуется 1 моль сульфата железа(II). Мы можем составить пропорцию, чтобы найти массу продукта.

Из $56 \text{ г}$ железа ($1 \text{ моль}$) получается $152 \text{ г}$ сульфата железа(II) ($1 \text{ моль}$).

Из $960 \text{ г}$ железа получается $x \text{ г}$ сульфата железа(II).

$x = m(FeSO_4) = \frac{960 \text{ г} \times 152 \text{ г}}{56 \text{ г}} \approx 2605.71 \text{ г}$

5. Переведем полученную массу в килограммы, чтобы ответ соответствовал единицам измерения в условии задачи.

$2605.71 \text{ г} \approx 2.61 \text{ кг}$

Ответ: масса образовавшегося сульфата железа(II) составляет $2605.71 \text{ г}$ (приблизительно $2.61 \text{ кг}$).