Номер 5, страница 150 - гдз по химии 8 класс учебник Шиманович, Красицкий

5. Гидроксид натрия массой 24 г полностью прореагировал с сульфатом железа(III). Рассчитайте химическое количество и массу каждого из продуктов данной реакции.

Дано:

m(NaOH) = 24 г

Найти:

n(Fe(OH)₃) - ?

m(Fe(OH)₃) - ?

n(Na₂SO₄) - ?

m(Na₂SO₄) - ?

Решение:

1. Составим уравнение реакции взаимодействия гидроксида натрия (NaOH) с сульфатом железа(III) (Fe₂(SO₄)₃). Это реакция обмена, в результате которой образуется нерастворимый гидроксид железа(III) и растворимая соль сульфат натрия:

$6NaOH + Fe_2(SO_4)_3 \rightarrow 2Fe(OH)_3\downarrow + 3Na_2SO_4$

2. Вычислим молярные массы веществ, которые участвуют в расчетах:

• Молярная масса гидроксида натрия (NaOH):
  $M(NaOH) = 23 + 16 + 1 = 40 \text{ г/моль}$
• Молярная масса гидроксида железа(III) (Fe(OH)₃):
  $M(Fe(OH)_3) = 56 + 3 \cdot (16 + 1) = 56 + 51 = 107 \text{ г/моль}$
• Молярная масса сульфата натрия (Na₂SO₄):
  $M(Na_2SO_4) = 2 \cdot 23 + 32 + 4 \cdot 16 = 46 + 32 + 64 = 142 \text{ г/моль}$

3. Найдем химическое количество (число молей) гидроксида натрия массой 24 г по формуле $n = \frac{m}{M}$:

$n(NaOH) = \frac{m(NaOH)}{M(NaOH)} = \frac{24 \text{ г}}{40 \text{ г/моль}} = 0.6 \text{ моль}$

4. По уравнению реакции определим химические количества продуктов. Согласно стехиометрическим коэффициентам в уравнении, соотношение количеств веществ следующее:

$n(NaOH) : n(Fe(OH)_3) : n(Na_2SO_4) = 6 : 2 : 3$

Исходя из этого соотношения, рассчитаем количество молей каждого продукта:

а) Химическое количество гидроксида железа(III):

$n(Fe(OH)_3) = n(NaOH) \cdot \frac{2}{6} = 0.6 \text{ моль} \cdot \frac{1}{3} = 0.2 \text{ моль}$

б) Химическое количество сульфата натрия:

$n(Na_2SO_4) = n(NaOH) \cdot \frac{3}{6} = 0.6 \text{ моль} \cdot \frac{1}{2} = 0.3 \text{ моль}$

5. Рассчитаем массы образовавшихся продуктов по формуле $m = n \cdot M$:

а) Масса гидроксида железа(III):

$m(Fe(OH)_3) = n(Fe(OH)_3) \cdot M(Fe(OH)_3) = 0.2 \text{ моль} \cdot 107 \text{ г/моль} = 21.4 \text{ г}$

б) Масса сульфата натрия:

$m(Na_2SO_4) = n(Na_2SO_4) \cdot M(Na_2SO_4) = 0.3 \text{ моль} \cdot 142 \text{ г/моль} = 42.6 \text{ г}$

Ответ: в результате реакции образовалось:

• гидроксида железа(III) (Fe(OH)₃) химическим количеством $0.2 \text{ моль}$ и массой $21.4 \text{ г}$;
• сульфата натрия (Na₂SO₄) химическим количеством $0.3 \text{ моль}$ и массой $42.6 \text{ г}$.