Х г у г Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 (1) 1моль 2моль 56г/моль 36,5г/моль
х г у+33,5г 2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3 (2) 2моль 3моль 56г/моль 71г/моль
х г = m(Fe) - масса железа в образце у г - масса соляной кислоты, израсходованной в ходе реакции (1) у + 33,5 г - масса хлора, израсходованного в ходе реакции (2)
Если в 1 случае оба в-ва без примесей, то м.д. Na и C будет соотв-о (23*(4/84)+46*(4/106))/(4+4) = 0.3539 (35.39%) и (12*(4/84)+12*(4/106))/(4+4) = 0.128 (12.8%);
в смеси 8*w1 г. (w1 - м.д.) NaHCO3, сод-х 23*8*w1/84 = 2.1905*w1 г Na и 12*8*w1/84 = 1.143*w1 г C и 8*w2 г. (w2 - м.д.) Na2CO3, сод-х 46*8*w2/106 = 3.4717*w2 г Na и 12*8*w2/106 = 0.906*w2 г C;
тогда 8*0.3128 = 2.1905*w1+3.4717*w2 (1) и 8*0.1066 = 1.143*w1+0.906*w2 (2);
упрощая (1) и (2), приходим к w1+1.585*w2 = 1.1424 (1) и 1 = 1.3403*w1+1.0624*w2 (2), а выразив из (1) w1 как w1 = 1.1424-1.585*w2 и подставив вместо w1 его экв-т в (2), пол-м, что w2 = 0.5 (50%);
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 (1)
1моль 2моль
56г/моль 36,5г/моль
х г у+33,5г
2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3 (2)
2моль 3моль
56г/моль 71г/моль
х г = m(Fe) - масса железа в образце
у г - масса соляной кислоты, израсходованной в ходе реакции (1)
у + 33,5 г - масса хлора, израсходованного в ходе реакции (2)
M(Fe) = 56 г/моль
M(HCl) = 1 + 35,5 = 36,5 г/моль
M(Cl2) = 35,5 * 2 = 71 г/моль
х г = (56 г/моль * 1 моль * у г) / (2 моль * 36,5 г/моль) = 56у/73 (3)
х г = (56 г/моль * 1 моль * (у + 33,5) г) / (3 моль * 71 г/моль) = (56у + 1876)/213 (4)
приравняем (3) к (4)
56у/73 = (56у + 1876)/(213)
11928у = 4088у + 136948
7840у = 136948
у = 17,47 г - масса соляной кислоты, израсходованной в ходе реакции (1)
17,47 + 33,5 = 50,97 г - масса хлора, израсходованного в ходе реакции (2)
m(Fe) = 56 * 17,47 : 73 = 13,40 г (по равенству (3))
m(Fe) = (56 * 17,47 + 1876) : 213 = 13,40 г (по равенству (4))
ответ: 13,40 г - масса железа в образце.
в смеси 8*w1 г. (w1 - м.д.) NaHCO3, сод-х 23*8*w1/84 = 2.1905*w1 г Na и 12*8*w1/84 = 1.143*w1 г C и 8*w2 г. (w2 - м.д.) Na2CO3, сод-х 46*8*w2/106 = 3.4717*w2 г Na и 12*8*w2/106 = 0.906*w2 г C;
тогда 8*0.3128 = 2.1905*w1+3.4717*w2 (1) и 8*0.1066 = 1.143*w1+0.906*w2 (2);
упрощая (1) и (2), приходим к w1+1.585*w2 = 1.1424 (1) и 1 = 1.3403*w1+1.0624*w2 (2), а выразив из (1) w1 как w1 = 1.1424-1.585*w2 и подставив вместо w1 его экв-т в (2), пол-м, что w2 = 0.5 (50%);
w1 = 0.3499 (окр-о 35%), а м.д. примесей = 100-50-35 = 15%;
т.о. в смеси 8*0.35 = 2.8 г NaHCO3, 8*0.5 = 4 г Na2CO3 и 1.2 г примесей.