Номер 26, страница 42 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

Упражнения и задачи для самостоятельного решения. 5. Теория электролитической диссоциации. Реакции ионного обмена - номер 26, страница 42.

Условие.

26. Рассчитайте массу осадка, образующегося при взаимодействии избытка раствора нитрата железа(II) с раствором гидроксида калия, содержащим $3,01 \cdot 10^{24}$ гидроксид-ионов.

Решение.

Решение 2.

Дано:

$N(OH^-) = 3,01 \cdot 10^{24}$
Раствор $Fe(NO_3)_2$ в избытке
Постоянная Авогадро $N_A = 6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1}$

Найти:

$m(\text{осадка})$ - ?

Решение:

1. Запишем уравнение реакции между нитратом железа(II) и гидроксидом калия. Это реакция ионного обмена, в результате которой образуется нерастворимый гидроксид железа(II), который и является осадком.

$Fe(NO_3)_2 + 2KOH \rightarrow Fe(OH)_2 \downarrow + 2KNO_3$

2. Так как нитрат железа(II) взят в избытке, расчеты будем вести по гидроксиду калия, который является лимитирующим реагентом. Гидроксид калия является сильным электролитом и в растворе диссоциирует на ионы:

$KOH \rightarrow K^+ + OH^-$

Из уравнения диссоциации видно, что количество вещества гидроксида калия равно количеству вещества гидроксид-ионов: $\nu(KOH) = \nu(OH^-)$.

3. Найдем количество вещества гидроксид-ионов, используя число Авогадро:

$\nu(OH^-) = \frac{N(OH^-)}{N_A} = \frac{3,01 \cdot 10^{24}}{6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1}} = 5 \text{ моль}$

Следовательно, $\nu(KOH) = 5 \text{ моль}$.

4. По уравнению реакции найдем количество вещества образовавшегося осадка — гидроксида железа(II). Соотношение количеств веществ $KOH$ и $Fe(OH)_2$ составляет 2:1.

$\nu(Fe(OH)_2) = \frac{1}{2} \nu(KOH) = \frac{1}{2} \cdot 5 \text{ моль} = 2,5 \text{ моль}$

5. Рассчитаем молярную массу гидроксида железа(II):

$M(Fe(OH)_2) = Ar(Fe) + 2 \cdot (Ar(O) + Ar(H)) = 56 + 2 \cdot (16 + 1) = 56 + 34 = 90 \text{ г/моль}$

6. Теперь можем найти массу осадка:

$m(Fe(OH)_2) = \nu(Fe(OH)_2) \cdot M(Fe(OH)_2) = 2,5 \text{ моль} \cdot 90 \text{ г/моль} = 225 \text{ г}$

Ответ: масса образовавшегося осадка составляет 225 г.