К раствору объемом 1 дм3 с w (feso4) = 10%, p=1,07 г/см3 прибавили 400 см3 раствора с w (koh) = 5%, р=1,05 г/см. Какой объем раствора с w (naoh) = 18%, р=1,2 г/см3 нужно дополнительно добавить к полученному раствору, чтобы осадить все ионы железа в виде гидроксида?

Дано:

V (p-pa FeSO4) = 1 дм³ = 1 л = 1000 мл

ω (FeSO4) = 10% = 0.1

ρ (p-pa FeSO4) = 1,07 г/мл

V (p-pa KOH) = 400 мл

ω (KOH) = 5% = 0.05

ρ (KOH) = 1,05 г/мл

ω (NaOH) = 18% = 0,18

ρ (p-pa NaOH) = 1,2 г/мл

Найти:

V (p-pa NaOH) - ?

Решение.

m (p-pa FeSO4) = V (p-pa FeSO4) * ρ (p-pa FeSO4)

m (p-pa FeSO4) = 1000 мл*1,07 г/мл = 1070 г

m (FeSO4) = m (p-pa FeSO4) * ω (FeSO4)

m (FeSO4) = 1070 г*0,1 = 107 г

M (FeSO4) = 152 г/моль

n (FeSO4) = 107 г/152 г/моль = 0,70395 моль

m (p-pa KOH) = 400 мл*1,05 г/мл = 420 г

m (KOH) = 420 г * 0,05 = 21 г

M (KOH) = 56 г/моль

n (KOH) = 21 г/56 г/моль = 0,375 моль

Составляем уравнение реакции и определяем к-во сульфата железа, которое вступило в реакцию:

FeSO4 + 2KOH = Fe (OH) 2 + K2SO4

Из уравнения реакции следует, что

n' (FeSO4) = 0,5n (KOH) = 0,5*0,375=0,1875 моль

Не прореагировало: n" (FeSO4) = 0,70395 моль-0,1875 = 0,51645 моль

Составляем уравнение реакции и определяем к-во гидроксида натрия:

FeSO4 + 2NaOH = Fe (OH) 2 + Na2SO4

n (NaOH) = 2n" (FeSO4) = 2*0,51645 моль = 1,0329 моль

M (NaOH) = 40 г/моль

m (NaOH) = 1.0329 моль*40 г/моль = 41,316 г

m (p-pa NaOH) = 41,316 г/0,18=229,53 г

V (p-pa NaOH) = 229,53 г/1,2 г/мл = 191,28 мл

Ответ: 191,28 мл