В реакции между оксидом железа(III) и азотной кислотой получен нитрат железа (III) массой 60,5 г. Рассчитайте массу оксида, вступившего в реакцию. Вычислите массу 5%-ного раствора азотной кислоты, необходимой для реакции

Давайте решим эту задачу вместе! Вот подробное решение: 1. Запишем уравнение реакции: Оксид железа(III) взаимодействует с азотной кислотой, образуя нитрат железа(III) и воду. Уравнение реакции выглядит так: \(Fe_2O_3 + 6HNO_3 \rightarrow 2Fe(NO_3)_3 + 3H_2O\) 2. Рассчитаем молярную массу нитрата железа(III) \(Fe(NO_3)_3\): \(M(Fe(NO_3)_3) = 55.85 + 3 \times (14.01 + 3 \times 16.00) = 55.85 + 3 \times (14.01 + 48.00) = 55.85 + 3 \times 62.01 = 55.85 + 186.03 = 241.88 \frac{г}{моль}\) 3. Рассчитаем количество вещества нитрата железа(III) \(Fe(NO_3)_3\): Нам дано, что масса нитрата железа(III) равна 60,5 г. Чтобы найти количество вещества, разделим массу на молярную массу: \(n(Fe(NO_3)_3) = \frac{m(Fe(NO_3)_3)}{M(Fe(NO_3)_3)} = \frac{60.5 \ г}{241.88 \frac{г}{моль}} \approx 0.25 \ моль\) 4. Определим количество вещества оксида железа(III) \(Fe_2O_3\): Из уравнения реакции видно, что на 2 моля \(Fe(NO_3)_3\) требуется 1 моль \(Fe_2O_3\). Значит: \(n(Fe_2O_3) = \frac{1}{2} n(Fe(NO_3)_3) = \frac{1}{2} \times 0.25 \ моль = 0.125 \ моль\) 5. Рассчитаем молярную массу оксида железа(III) \(Fe_2O_3\): \(M(Fe_2O_3) = 2 \times 55.85 + 3 \times 16.00 = 111.70 + 48.00 = 159.70 \frac{г}{моль}\) 6. Рассчитаем массу оксида железа(III) \(Fe_2O_3\): Теперь умножим количество вещества оксида железа(III) на его молярную массу: \(m(Fe_2O_3) = n(Fe_2O_3) \times M(Fe_2O_3) = 0.125 \ моль \times 159.70 \frac{г}{моль} \approx 19.96 \ г\) Таким образом, масса оксида железа(III), вступившего в реакцию, составляет примерно 19.96 г. 7. Определим количество вещества азотной кислоты \(HNO_3\): Из уравнения реакции видно, что на 2 моля \(Fe(NO_3)_3\) требуется 6 моль \(HNO_3\). Значит: \(n(HNO_3) = 3 \times n(Fe(NO_3)_3) = 3 \times 0.25 \ моль = 0.75 \ моль\) 8. Рассчитаем молярную массу азотной кислоты \(HNO_3\): \(M(HNO_3) = 1.01 + 14.01 + 3 \times 16.00 = 1.01 + 14.01 + 48.00 = 63.02 \frac{г}{моль}\) 9. Рассчитаем массу азотной кислоты \(HNO_3\): \(m(HNO_3) = n(HNO_3) \times M(HNO_3) = 0.75 \ моль \times 63.02 \frac{г}{моль} \approx 47.265 \ г\) 10. Рассчитаем массу 5%-ного раствора азотной кислоты: Нам нужно найти массу раствора, в котором содержится 47.265 г азотной кислоты, и эта масса составляет 5% от массы раствора. \(m_{раствора} = \frac{m(HNO_3)}{w(HNO_3)} = \frac{47.265 \ г}{0.05} = 945.3 \ г\) Ответ: * Масса оксида железа(III), вступившего в реакцию: 19.96 г. * Масса 5%-ного раствора азотной кислоты, необходимой для реакции: 945.3 г.