34. Расчеты массовой доли химического соединения в смеси: #274504

$10FeSO_4+2KMnO_4+8H_2SO_4\rightarrow 5Fe_2(SO_4)_3+K_2SO_4+2MnSO_4+8H_2O$

$FeSO_4+2KOH\rightarrow Fe(OH)_2\downarrow+K_2SO_4$

Количество вещества перманганата калия:

$n(KMnO_4)=C\cdot V=0{,}01\cdot0{,}04=0{,}0004$ $моль$

По уравнению реакции:

$n(FeSO_4)=5n(KMnO_4)=5\cdot0{,}0004=0{,}002$ $моль$

Значит, в $50$ $мл$ исходного раствора содержится $0{,}002$ $моль$ $FeSO_4$.

Во второй порции объёмом $100$ $мл$ содержится:

$n(FeSO_4)=0{,}002\cdot2=0{,}004$ $моль$

Количество вещества гидроксида калия:

$n(KOH)=C\cdot V=0{,}1\cdot0{,}06=0{,}006$ $моль$

По уравнению реакции с гидроксидом калия:

$n(FeSO_4\ прореаг.)=\frac{n(KOH)}{2}=\frac{0{,}006}{2}=0{,}003$ $моль$

Следовательно, гидроксид калия взят в недостатке.

Количество вещества ионов железа, оставшихся в растворе:

$n(Fe^{2+})=0{,}004-0{,}003=0{,}001$ $моль$

Масса ионов железа в растворе:

$m(Fe^{2+})=0{,}001\cdot56=0{,}056$ $г$

Количество вещества осадка гидроксида железа (II):

$n(Fe(OH)_2)=0{,}003$ $моль$

Масса осадка:

$m(Fe(OH)_2)=0{,}003\cdot90=0{,}27$ $г$

Масса исходной порции раствора железного купороса:

$m_1=100\cdot1=100$ $г$

Масса раствора гидроксида калия:

$m_2=60\cdot1=60$ $г$

Масса раствора после добавления щёлочи:

$m_{р-ра}=100+60-0{,}27=159{,}73$ $г$

Массовая доля ионов железа в растворе:

$\omega(Fe^{2+})=\frac{0{,}056}{159{,}73}\cdot100\%=0{,}035\%$.