При рас­тво­ре­нии же­ле­за в го­ря­чей кон­цен­три­ро­ван­ной сер­ной кис­ло­те вы­де­ли­лось 16,8 л (н. у.) ди­ок­си­да серы. Масса всту­пив­ше­го в ре­ак­цию же­ле­за равна

Вопрос школьника

При рас­тво­ре­нии же­ле­за в го­ря­чей кон­цен­три­ро­ван­ной сер­ной кис­ло­те вы­де­ли­лось 16,8 л (н. у.) ди­ок­си­да серы. Масса всту­пив­ше­го в ре­ак­цию же­ле­за равна

Ответ от учителя

Для решения данной задачи необходимо использовать уравнение реакции между железом и серной кислотой:

Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2

Из уравнения видно, что при реакции железа с серной кислотой образуется сернистый (II) купорос и водород. Однако, в условии задачи указано, что при реакции выделилось 16,8 л (н. у.) диоксида серы. Это означает, что в реакции происходит окисление серы до диоксида серы:

2H2SO4 + Fe → FeSO4 + SO2 + 2H2O

Из уравнения видно, что при реакции железа с серной кислотой образуется сернистый (II) купорос, диоксид серы и вода. Таким образом, можно записать уравнение баланса масс:

m(Fe) / M(Fe) = n(SO2) * V(STP) / V(T) * M(SO2)

где m(Fe) — масса железа, M(Fe) — молярная масса железа, n(SO2) — количество вещества диоксида серы, V(STP) — объем диоксида серы при стандартных условиях (0°C, 1 атм), V(T) — объем выделившегося диоксида серы, M(SO2) — молярная масса диоксида серы.

Подставляя известные значения, получаем:

m(Fe) = n(SO2) * V(STP) * M(Fe) / V(T) * M(SO2) = 16,8 * 32 / 22,4 * 64 = 153,6 г

Ответ: масса вступившего в реакцию железа равна 153,6 г.

Избранное