От /
Открыть все задания этого типа
«
ЕГЭ 34.3 | 4 балла | ? %

Смесь FeS и FeS2 нагрели с избытком концентрированной серной кислоты до полного растворения твёрдых веществ. Одну десятую часть полученного раствора отобрали для проведения анализа. К отобранной пробе добавили избыток раствора гидроксида натрия, полученный осадок промыли и прокалили. Масса образовавшегося твёрдого вещества составила 2,8 г. Найдите объём газа (н. у.), выделившегося при обработке исходной смеси концентрированной серной кислотой, если известно, что отношение числа атомов серы к числу атомов железа в исходной смеси составляло 9 : 7.

В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Разбор задания:

1) 2FeS + 10H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 9SO2 + 10H2O

2) 2FeS2 + 14H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 15SO2 + 14H2O

3) Fe2(SO4)3 + 6NaOH = 2Fe(OH)3 + 3Na2SO4

4) 2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O

Уравнения реакций составлены верно и соответствуют условию.

Определение состава исходной смеси:

n(Fe2O3) = m(Fe2O3) / M(Fe2O3) = 2,8 / 160 = 0,0175 моль

n(Fe2(SO4)3 анализ) = n(Fe2O3) = 0,0175 моль

Поскольку для анализа отобрали одну десятую часть полученного раствора, можно считать, что исходный раствор до отбора пробы содержал 10 таких частей

n(Fe2(SO4)3 всего) = n(Fe2(SO4)3 анализ) · 10 = 0,0175 · 10 = 0,175 моль

n(Fe2(SO4)3 реакция 1) + n(Fe2(SO4)3 реакция 2) = n(Fe2(SO4)3 всего)

n(Fe2(SO4)3 реакция 1) + n(Fe2(SO4)3 реакция 2) = 0,175 моль

n(Fe2(SO4)3 реакция 1) = n(FeS) / 2 · 1 = n(FeS) / 2

n(Fe2(SO4)3 реакция 2) = n(FeS2) / 2 · 1 = n(FeS2) / 2

n(FeS) / 2 + n(FeS2) / 2 = 0,175 моль

n(FeS) + n(FeS2) = 0,35 моль     [1]

N(S) / N(Fe) = 9 / 7

(n(S) · NA) / (n(Fe) · NA) = 9 / 7

n(S) / n(Fe) = 9 / 7

n(S) = n(S из FeS) + n(S из FeS2) = n(FeS) + 2 · n(FeS2)

n(Fe) = n(Fe из FeS) + n(Fe из FeS2) = n(FeS) + n(FeS2)

(n(FeS) + 2 · n(FeS2)) / (n(FeS) + n(FeS2)) = 9 / 7     [2]

Пусть n(FeS) = x моль, n(FeS2) = y моль, тогда:

x + y = 0,35     [1]

(x + 2y) / (x + y) = 9 / 7     [2]

x = 0,25

y = 0,1

n(FeS) = 0,25 моль

n(FeS2) = 0,1 моль

Нахождение объёма SO2:

n(SO2 реакция 1) = n(FeS) / 2 · 9 = 0,25 / 2 · 9 = 1,125 моль

n(SO2 реакция 2) = n(FeS2) / 2 · 15 = 0,1 / 2 · 15 = 0,75 моль

n(SO2) = n(SO2 реакция 1) + n(SO2 реакция 2) = 1,125 + 0,75 = 1,875 моль

V(SO2) = n(SO2) · Vm = 1,875 · 22,4 = 42 л

Ход решения изложен логично и последовательно.

Верно произведены вычисления.

Ответ: V(SO2) = 42 л

Получен правильный ответ.