Номер 3.52, страница 59, часть II - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

3.52. Количество вещества гидроксида железа(III), полученного в химической реакции с использованием 200 г раствора гидроксида натрия с массовой долей щелочи 0,30 и хлорида железа(III), равно

1) 0,1 моль

2) 0,3 моль

3) 0,5 моль

4) 1,5 моль

Дано:

Масса раствора гидроксида натрия, $m_{р-ра}(NaOH) = 200 \text{ г}$

Массовая доля гидроксида натрия, $\omega(NaOH) = 0,30$

Перевод в систему СИ:

$m_{р-ра}(NaOH) = 0,2 \text{ кг}$

Найти:

Количество вещества гидроксида железа(III), $n(Fe(OH)_3)$

Решение:

1. Составим уравнение химической реакции между хлоридом железа(III) и гидроксидом натрия. Это реакция ионного обмена, в результате которой образуется осадок гидроксида железа(III) и растворимая соль хлорид натрия. Уравнение реакции в сбалансированном виде:

$FeCl_3 + 3NaOH \rightarrow Fe(OH)_3 \downarrow + 3NaCl$

2. Найдем массу чистого гидроксида натрия ($NaOH$), содержащегося в 200 г раствора. Масса вещества связана с массой раствора и массовой долей по формуле:

$m(NaOH) = m_{р-ра}(NaOH) \cdot \omega(NaOH)$

Подставим известные значения:

$m(NaOH) = 200 \text{ г} \cdot 0,30 = 60 \text{ г}$

3. Рассчитаем количество вещества (в молях) гидроксида натрия, вступившего в реакцию. Для этого используем формулу $n = \frac{m}{M}$, где $M$ - молярная масса.

Молярная масса гидроксида натрия $M(NaOH)$:

$M(NaOH) = M(Na) + M(O) + M(H) \approx 23 + 16 + 1 = 40 \text{ г/моль}$

Теперь найдем количество вещества $NaOH$:

$n(NaOH) = \frac{m(NaOH)}{M(NaOH)} = \frac{60 \text{ г}}{40 \text{ г/моль}} = 1,5 \text{ моль}$

4. Согласно уравнению реакции, для образования 1 моля гидроксида железа(III) требуется 3 моля гидроксида натрия. Таким образом, количество вещества $Fe(OH)_3$ относится к количеству вещества $NaOH$ как 1:3.

$\frac{n(Fe(OH)_3)}{1} = \frac{n(NaOH)}{3}$

Выразим и рассчитаем количество вещества $Fe(OH)_3$:

$n(Fe(OH)_3) = \frac{n(NaOH)}{3} = \frac{1,5 \text{ моль}}{3} = 0,5 \text{ моль}$

Полученное значение соответствует варианту ответа под номером 3.

Ответ: 0,5 моль.