Смесь карбонатов железа (II) и свинца (II) прокалили. В результате был получен оксид углерода (IV) в количестве 0,9 моль. Образовавшуюся смесь твёрдых оксидов обработали серной кислотой, при этом образовался твёрдый сульфат массой 151,6 г. Определите состав исходной смеси карбонатов в граммах и массовых долях (%).

При прокаливании карбонаты разлагаются:

\[ \text{FeCO}_3 \rightarrow \text{FeO} + \text{CO}_2 \uparrow \]\[ \text{PbCO}_3 \rightarrow \text{PbO} + \text{CO}_2 \uparrow \]

Общее количество CO₂: \( n(\text{CO}_2) = 0{,}9 \) моль. Пусть \( x \) моль FeCO₃, \( y \) моль PbCO₃, тогда \( x + y = 0{,}9 \).

После прокаливания смесь оксидов FeO и PbO обработали серной кислотой. Сульфат железа(II) растворим, а сульфат свинца(II) выпадает в осадок:

\[ \text{PbO} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{PbSO}_4 \downarrow + \text{H}_2\text{O} \]

Масса PbSO₄ = 151,6 г. Молярная масса PbSO₄: \( M = 207{,}2 + 32{,}06 + 4 \times 16 = 303{,}26 \) г/моль. Количество PbSO₄: \( n = 151{,}6 / 303{,}26 \approx 0{,}5 \) моль. Значит, \( y = 0{,}5 \) моль PbCO₃.

Тогда \( x = 0{,}9 - 0{,}5 = 0{,}4 \) моль FeCO₃.

Массы карбонатов:

\( M(\text{FeCO}_3) = 55{,}85 + 12{,}01 + 48 = 115{,}86 \) г/моль, \( m = 0{,}4 \times 115{,}86 = 46{,}34 \) г.

\( M(\text{PbCO}_3) = 207{,}2 + 12{,}01 + 48 = 267{,}21 \) г/моль, \( m = 0{,}5 \times 267{,}21 = 133{,}61 \) г.

Общая масса смеси: \( 46{,}34 + 133{,}61 = 179{,}95 \) г.

Массовые доли:

FeCO₃: \( 46{,}34 / 179{,}95 \times 100\% \approx 25{,}8\% \).

PbCO₃: \( 133{,}61 / 179{,}95 \times 100\% \approx 74{,}2\% \).

Ответ: FeCO₃ — 46,3 г (25,8%), PbCO₃ — 133,6 г (74,2%).

Отправить ответ