На ! 0.2 моль железа растворили в избытке соляной кислоты. в полученном растворе суммарная масса анионов в 1,87 раз больше чем суммарная масса катионов. какое количество вещества хлороводорода содержалось в исходном растворе?

Дано:
∨(Fe) = 0,2 моль
m(анионов)/m(катионов)=1,87
∨(HCl) - ?
M(Fe) = 56 г/моль
M(FeCl₂) = 127 г/моль
M(HCl) = 36,5 г/моль
Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂↑

Из уравнения реакции видно, что ∨(Fe) = ∨(FeCl₂) = 0,2 моль
m(FeCl₂) = 0,2 моль*127 г/моль = 25,4 г
127 г FeCl₂ cодержит 56 г Fe²⁺ и 71 г Cl⁻
25,4 г FeCl₂ x г Fe²⁺ и  у г Cl⁻
x=m(Fe²⁺) = 11,2 г
у=m(Cl⁻) = 14,2 г
В растворе после реакции осталась масса катионов водорода и анионов хлора соляной кислоты:
m(H⁺) = ∨(H⁺)*M(H) = ∨
m(Cl⁻) = ∨(Cl⁻)*M(Cl) = 35,5∨
 14,2+35,5∨/11.2+∨=1.87
∨=0.2 моль
m(H⁺) = 0,2 моль * 1 г/моль = 0,2 г
m(Cl⁻) = 0,2 моль * 35,5 г/моль = 7,1 г
m(анионов) = 14,2 г + 7,1 г = 21,3 г
m(катионов) = 11,2 г + 0,2 = 11,4 г
Из уравнения реакции видно, что с 0,2 моль железа прореагировало 0,4 моль HCl и после реакции соляной кислоты осталось в растворе 0,2 моль. Для реакции было взято соляной кислоты 0,6 моль.
ответ: 0,6 моль.

Добрый день!

Для решения данной задачи нам необходимо использовать основные принципы химических реакций, а также знания о мольной массе веществ.

Начнем с записи уравнения химической реакции, которая происходит при растворении железа в избытке соляной кислоты:

Fe + 2HCl -> FeCl2 + H2 ↑

Из уравнения видно, что каждую молекулу железа (Fe) соляная кислота (HCl) превращает в две молекулы хлорида железа (FeCl2) и одну молекулу водорода (H2).

Дано, что на 0.2 моль железа мы используем избыток соляной кислоты. Это значит, что количество соляной кислоты, необходимое для реакции с 0.2 молью железа, больше 0.2 моль.

Теперь, вернемся к самому вопросу задачи. В нем говорится, что суммарная масса анионов (в данном случае, это хлориды) в 1,87 раз больше, чем суммарная масса катионов (в данном случае, это ионы железа).

Чтобы решить эту задачу, сначала найдем массу катионов и анионов, которые образуются в результате реакции.

Молярная масса железа (Fe) равна 55.845 г/моль.
Молярная масса хлорида железа (FeCl2) равна 126.751 г/моль.
Молярная масса хлороводорода (HCl) равна 36.461 г/моль.

Масса катионов железа составляет 0.2 моль * 55.845 г/моль = 11.169 г.

Так как суммарная масса анионов в 1,87 раз больше, чем суммарная масса катионов, мы можем записать следующее уравнение:

Масса анионов = 1.87 * Масса катионов.

Подставив значения, получим:

Масса анионов = 1.87 * 11.169г = 20.85283 г.

Далее, рассмотрим химическое уравнение реакции растворения железа:

Fe + 2HCl -> FeCl2 + H2 ↑

Из уравнения видно, что каждую молекулу железа реагирует с двумя молекулами соляной кислоты. Значит, каждая моль FeCl2 содержит 2 моли HCl.

Таким образом, количество вещества хлороводорода (HCl), содержащееся в исходном растворе, составляет половину от количества вещества хлорида железа (FeCl2), так как отношение молей этих веществ в реакции 1:2.

Количество вещества хлоридов железа можно найти, зная их массу. Масса хлоридов железа равна 20.85283 г.

Количество вещества хлоридов железа (FeCl2) = Масса хлоридов железа / Молярная масса хлоридов железа.

Подставим значения:

Количество вещества хлоридов железа = 20.85283 г / 126.751 г/моль = 0.164396 моль.

Теперь найдем количество вещества хлороводорода:

Количество вещества хлороводорода (HCl) = 0.164396 моль / 2 = 0.082198 моль.

Таким образом, в исходном растворе содержалось 0.082198 моль хлороводорода.

Надеюсь, что мое пошаговое решение помогло вам разобраться с задачей. Если у вас остались вопросы, пожалуйста, задайте их.