Номер 14, страница 14 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

Упражнения и задачи для самостоятельного решения. 2. Задачи на примеси и практический выход реакции - номер 14, страница 14.

Условие.

14. На порошок железа массой 28 г подействовали избытком соляной кислоты и получили при этом 59,7 г соли. Рассчитайте выход продукта этой реакции.

Решение.

Решение 2.

Дано:

$m(Fe) = 28 \text{ г}$

$m_{практ}(соли) = 59,7 \text{ г}$

Найти:

$η(продукта) - ?$

Решение:

1. Сначала запишем уравнение химической реакции. Железо реагирует с соляной кислотой с образованием соли, хлорида железа(II), и водорода. Соляная кислота взята в избытке, поэтому расчет ведем по железу.

$Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2 \uparrow$

2. Рассчитаем молярные массы исходного вещества (железа) и продукта реакции (хлорида железа(II)).

Молярная масса железа $M(Fe) = 56 \text{ г/моль}$.

Молярная масса хлорида железа(II) $M(FeCl_2) = 56 + 2 \cdot 35,5 = 127 \text{ г/моль}$.

3. Найдем количество вещества железа, вступившего в реакцию.

$n(Fe) = \frac{m(Fe)}{M(Fe)} = \frac{28 \text{ г}}{56 \text{ г/моль}} = 0,5 \text{ моль}$

4. По уравнению реакции, из 1 моль железа образуется 1 моль хлорида железа(II). Значит, теоретическое количество вещества соли равно количеству вещества железа.

$n_{теор}(FeCl_2) = n(Fe) = 0,5 \text{ моль}$

5. Теперь вычислим теоретическую массу соли, которая могла бы получиться при 100% выходе.

$m_{теор}(FeCl_2) = n_{теор}(FeCl_2) \cdot M(FeCl_2) = 0,5 \text{ моль} \cdot 127 \text{ г/моль} = 63,5 \text{ г}$

6. Выход продукта (η) — это отношение практически полученной массы вещества к теоретически возможной массе, выраженное в процентах.

$η = \frac{m_{практ}(FeCl_2)}{m_{теор}(FeCl_2)} \cdot 100\%$

Подставим известные значения:

$η = \frac{59,7 \text{ г}}{63,5 \text{ г}} \cdot 100\% \approx 0,94015 \cdot 100\% \approx 94\%$

Ответ: выход продукта этой реакции составляет 94%.