Смесь порошков железа, золота и цинка залили избытком концентрированной сернои кислоты при комнатной температуре. При этом часть смеси растворилась, И выделилось 4, 48 л (н.у.) газа. Если повторить опыт с горячей серной кислотой, то выделится 11,2 л (н.у.) такого же газа, представляющего собой индивидуальное вещество, а масса непрореагировавшего вещества составит 29,55 г. Определите массовую долю железа в исходной смеси металлов. Ответ дайте в процентах, с точностью до десятых. Молярные массы элементов следует округлять с точностью до целых. Символ « %» вносить в поле ответа не нужно.

Для решения задачи нам необходимо найти массовую долю железа в исходной смеси металлов.

1. Найдем количество газа, выделившегося при реакции с избытком концентрированной серной кислоты и горячей серной кислоты:

V1 = 4,48 л (н.у.) V2 = 11,2 л (н.у.)

2. Найдем количество вещества газа, выделившегося при реакции:

n1 = V1/22,4 = 4,48/22,4 = 0,2 моль n2 = V2/22,4 = 11,2/22,4 = 0,5 моль

3. Из данных видим, что количество газа увеличилось в 2,5 раза при повышении температуры. Это означает, что газ образуется из одного моля железа:

Fe + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 3H2

4. Найдем массу железа в исходной смеси металлов:

m = n1 * M(Fe) = 0,2 * 56 = 11,2 г

5. Найдем массу непрореагировавшего вещества:

m(непрореагировавшего) = 29,55 г

6. Найдем массовую долю железа в исходной смеси металлов:

m(Fe) / m(исходной смеси) * 100% = 11,2 / (11,2 + m(непрореагировавшего)) * 100% = 11,2 / (11,2 + 29,55) * 100% ≈ 27,5%

Ответ: 27,5%