[1] Na₂CO₃ + Fe₂O₃ = 2NaFeO₂ + CO₂↑
[2] NaFeO₂ + 4HCl = FeCl₃ + NaCl + 2H₂O
[3] Fe₂O₃ + 6HCl = 2FeCl₃ + 3H₂O
[4] FeCl₃ + 3NaOH = Fe(OH)₃↓ + 3NaCl
n(CO₂) = V/Vₘ = 1,32/44 = 0,03 моль
Пусть n(Na₂CO₃) = x моль, n(Fe₂O₃) = y моль
m(Na₂CO₃) = n · M = 106x моль
m(Fe₂O₃) = n · M = 160y моль
n(Na⁺) = 2n(Na₂CO₃) = 2x моль
n(Fe) = 2n(Fe₂O₃) = 2y моль
n(NaFeO₂) = 2n(CO₂) = 2 · 0,03 = 0,06 моль - по уравнению реакции [1]
m(NaFeO₂) = n · M = 0,06 · 111 = 6,66 г
m(смеси) = 6,66 + 1,32 = 7,98 г
m(смеси) = m(Na₂CO₃) + m(Fe₂O₃) = 106x + 160y = 7,98 г
Отношение числа атомов/ионов пропорционально отношению количеств веществ атомов/ионов
n(Na⁺)/n(Fe) = 3/7 = 2x/2y
x = 3y/7 = 0,43y
106 · 0,43y + 160y = 7,98
y = 0,039
x = 0,017
n(Na₂CO₃) = 0,017 моль
n(Fe₂O₃) = 0,039 моль
m(Fe₂O₃) = n · M = 0,04 · 160 = 6,4 г
m(HCl) = m(р-ра HCl) · ω = 175,2 · 0,1 = 17,52 г
n(HCl) = m/M = 17,52/36,5 = 0,48 моль
n₂(HCl) = 4n(NaFeO₂) = 4 · 0,06 = 0,24 моль - по уравнению реакции [2]
n₃(HCl) = 6n(Fe₂O₃) = 6 · 0,04 = 0,24 моль - по уравнению реакции [3]
n(прор. HCl) = n₂(HCl) + n₃(HCl) = 0,24 + 0,24 = 0,48 моль = n(HCl) - кислота реагирует полностью
n₂(NaCl) = n₂(FeCl₃) = n(NaFeO₂) = 0,06 моль - по уравнению реакции [2]
n₃(FeCl₃) = 2n(Fe₂O₃) = 2 · 0,04 = 0,08 моль - по уравнению реакции [3]
n(FeCl₃) = n₂(FeCl₃) + n₃(FeCl₃) = 0,06 + 0,08 = 0,14 моль
m(NaOH) = m(р-ра NaOH) · ω = 160 · 0,14 = 22,4 г
n(NaOH) = m/M = 22,4/40 = 0,56 моль - избыток по уравнению реакции [4]
n₄(NaCl) = 3n(FeCl₃) = 3 · 0,14 = 0,42 моль - по уравнению реакции [4]
n(NaCl) = n₂(NaCl) + n₄(NaCl) = 0,06 + 0,42 = 0,48 моль
m(NaCl) = n · M = 0,48 · 58,5 = 28,08 г
n(Fe(OH)₃) = n(FeCl₃) = 0,14 моль - по уравнению реакции [4]
m(Fe(OH)₃) = n · M = 0,14 · 107 = 14,98 г
m(р-ра) = m(Fe₂O₃) + m(NaFeO₂) + m(р-ра HCl) + m(р-ра NaOH) - m(Fe(OH)₃)
m(р-ра) = 6,4 + 6,66 + 175,2 + 160 – 14,98 = 333,28 г
ω(NaCl) = m(NaCl)/m(р-ра) = 28,08/333,28 = 0,084 (8,4%)
Видео: https://www.youtube.com/embed/Z9Ra2MdipEM?start=7338