Вопрос: За дії нітратної кислоти на ферум (ІІ) гідроксид масою 28,8 г, утворились сіль і вода. Які маси та кількості речовин продуктів реакції? Яка маса нітратної кислоти витратилась?
Категория: школьный раздел
Ответы:
Дано: m(Fe(OH)2)=28,8 г. Знайти: m(Fe(NO3)2)-?  m(H2O)-? m(HNO3)-? y(Fe(NO3)2)-?  y(H2O)-? 
Розв'язання.
І спосіб.
Записуємо рівняння реакції:
         z х             28,8 г                   х г                  у г                         
      2HNO3    + Fe(OH)2      =  Fe(NO3)2    +     2H2O  
       126 г            90 г                   180 г                 36 г                    
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 2 моль нітратної кислоти  HNO3    і  1 моль ферум (ІІ) гідроксиду Fe(OH)2 з утворенням 1 моль ферум (ІІ) нітрату Fe(NO3)2 і 2 моль води H2O.
Обчислюємо молярні маси (M г/моль = Mr) речовин й, відповідно, масу 1 моль ферум (ІІ) гідроксиду і ферум (ІІ) нітрату та масу 2 моль нітратної кислоти і води.
Mr(Fe(OH)2)=Ar(Fe)+2•Ar(O)+2•Ar(H)=56+2•16+2•1=90, 
M(Fe(OH)2)=90 г/моль. Маса 1 моль=90 г.
Mr(Fe(NO3)2)=Ar(Fe)+2•Ar(N)+6•Ar(O)=56+2•14+6•16=180,  
M(Fe(NO3)2)=180 г/моль. Маса 1 моль=180 г.
Mr(H2O)=2•Ar(H)+Ar(O)=2•1+16=18,  M(H2O)=18 г/моль. 
Маса 1 моль=18 г, а маса 2 моль=36 г.
Mr(HNO3)=Ar(H)+Ar(N)+3•Ar(O)=1+14+3•16=63, M(HNO3)=63 г/моль.
Маса 1 моль=63 г, а маса 2 моль-126 г.
Записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
Складаємо три пропорції та розв'язуємо їх.
Пропорція для обчислення маси ферум (ІІ) нітрату:
28,8 г / 90 г= х г / 180 г, звідси х=28,8 г•180 г/ 90 г=57,6 г.
Пропорція для обчислення маси води:
28,8 г / 90 г= у г / 36 г, звідси у=28,8 г•36 г/ 90 г=11,52 г.
Пропорція для обчислення маси нітратної кислоти:
28,8 г / 90 г= z г / 126 г, звідси z=28,8 г•126 г/ 90 г=40,32 г.
Кількість речовини знаходимо за формулою y=m/M.
Обчислюємо кількість речовини ферум (ІІ) нітрату масою 57,6 г.
y(Fe(NO3)2)=57,6 г : 180 г/моль=0,32 моль.
Обчислюємо кількість речовини води масою 11,52 г.
y(H2O)=11,52 г : 18 г/моль=0,64 моль.
Відповідь: m(Fe(NO3)2)=57,6 г; m(H2O)=11,52 г; m(HNO3)=40,32г; y(Fe(NO3)2)=0,32моль; y(H2O)=0,64моль.
 ІІ спосіб.
Записуємо рівняння реакції: 2HNO3+Fe(OH)2=Fe(NO3)2+2H2O 
Обчислюємо молярні маси (M г/моль = Mr) речовин.
Mr(Fe(OH)2)=Ar(Fe)+2•Ar(O)+2•Ar(H)=56+2•16+2•1=90, M(Fe(OH)2)=90 г/моль. 
Mr(Fe(NO3)2)=Ar(Fe)+2•Ar(N)+6•Ar(O)=56+2•14+6•16=180,  
M(Fe(NO3)2)=180 г/моль. 
Mr(H2O)=2•Ar(H)+Ar(O)=2•1+16=18,  M(H2O)=18 г/моль. 
Mr(HNO3)=Ar(H)+Ar(N)+3•Ar(O)=1+14+3•16=63, M(HNO3)=63 г/моль.
Обчислюємо кількість речовини ферум (ІІ) гідроксиду масою 28,8 г за формулою y=m/M.
y(Fe(OH)2)=28,8 г: 90 г/моль=0,32 моль
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.   Прореагувало 2 моль нітратної кислоти  HNO3    і  1 моль ферум (ІІ) гідроксиду Fe(OH)2 з утворенням 1 моль ферум (ІІ) нітрату Fe(NO3)2 і 2 моль води H2O.  Кількість речовини ферум (ІІ) гідроксиду і ферум (ІІ) нітрату є однаковою, тому y(Fe(NO3)2)=0,32 моль, а кількість речовини нітатної кислоти і води є у 2 рази більшою, тому y(HNO3)=0,64 моль і y(H2O)=0,64 моль.
Масу речовин обчислюємо за формулою: m=y•M.
Обчислюємо масу ферум (ІІ) нітрату кількістю речовини 0,32 моль.
m(Fe(NO3)2)=0,32 моль•180 г/моль=57,6 г.
Обчислюємо масу води кількістю речовини 0,64 моль.
m(H2O)=0,64 моль•18 г/моль=11,52 г.
Обчислюємо масу нітратної кислоти кількістю речовини 0,64 моль.
m(HNO3)=0,64 моль•63 г/моль=40,32 г.
Відповідь: m(Fe(NO3)2)=57,6 г; m(H2O)=11,52 г; m(HNO3)=40,32г; y(Fe(NO3)2)=0,32моль; y(H2O)=0,64моль.