34.05 Параллельные реакции

1. По условию протекают реакции:
4Fe(NO₃)₃ → 2Fe₂O₃ + 12NO₂ + 3O₂
Fe(NO₃)₃ + 3NaOH → Fe(OH)₃↓ + 3NaNO₃

2. Найдем число моль (гидроксида натрия) в растворе:
m(NaOH) = m(р-ра NaOH) ⋅ ω(NaOH) = 225 ⋅ 0,16 = 36 г
n(NaOH) = m(NaOH) / M(NaOH) = 36 / 40 = 0,9 моль  

3. Найдем массу (нитрата железа(III)), вступившего во вторую реакцию:
n₂(Fe(NO₃)₃) = n(NaOH) / 3 = 0,9 / 3 = 0,3 моль
m₂(Fe(NO₃)₃) = n₂(Fe(NO₃)₃) ⋅ M(Fe(NO₃)₃) = 0,3 ⋅ 242 = 72,6 г 

4. Найдем число моль (оксида железа(III)) в твердом остатке:
m(Fe₂O₃) = m(остатка) – m(Fe(NO₃)₃) = 88,6 – 72,6 = 16 г
n(Fe₂O₃) = m(Fe₂O₃) / M(Fe₂O₃) = 16 / 160 = 0,1 моль

5. Найдем массу прореагировавшего (нитрата железа(III)) в первой реакции:
n₁(Fe(NO₃)₃) = 2n(Fe₂O₃) = 2 ⋅ 0,1 = 0,2 моль
m₁(Fe(NO₃)₃) = n₁(Fe(NO₃)₃) ⋅ M(Fe(NO₃)₃) = 0,2 ⋅ 242 = 48,4 г

6. Найдем массу исходного (нитрата железа(III)):
m(Fe(NO₃)₃) = m₁(Fe(NO₃)₃) + m₂(Fe(NO₃)₃) = 48,4 + 72,6 = 121 г

7. Найдем объем выделившихся газов:
n(NO₂) = 6n(Fe₂O₃) = 6 ⋅ 0,1 = 0,6 моль
n(O₂) = 3n(Fe₂O₃) / 2 = 3 ⋅ 0,1 / 2 = 0,15 моль
n(газов) = n(NO₂) + n(O₂) = 0,6 + 0,15 = 0,75 моль
V(газов) = n(газов) ⋅ Vm = 0,75 ⋅ 22,4 = 16,8 л

Ответ: m(Fe(NO₃)₃) = 121 г; V(газов) = 16,8 л