34.09 Электроны в балансе

1) Fe₃O₄ + 10HNO₃ = 3Fe(NO₃)₃ + NO₂ + 5H₂O 
Fe⁺² -1e = Fe⁺³
N⁺⁵ +1e = N⁺⁴
2) Fe + 6HNO₃ = Fe(NO₃)₃ + 3NO₂ + 3H₂O
Fe -3e = Fe⁺³
N⁺⁵ +1e = N⁺⁴
Пусть n(Fe₃O₄) - х моль, а n(Fe) - y моль, тогда
232x + 56y = 144,8
В условии сказано, что железная окалина в сумме отдала в 2 раза больше электронов, чем чистое железо. По электронному банасу железная окалина отдала 1 электрон, а чистое железо 3, тогда
х = 6у
Составим и решим систему уравнений: 
232x + 56y = 144,8 
х = 6у
х = 0,6
y = 0,1
По уравнениям реакций: 
n(Fe(NO₃)₃) ₍₁₎ = 3 * n(Fe₃O₄) = 3 * 0,6 = 1,8 моль
n(Fe(NO₃)₃) ₍₂₎ = n(Fe) = 0,1 моль
n(NO₂) ₍₁₎ = n(Fe₃O₄) = 0,6 моль
n(NO₂) ₍₂₎ = 3 * n(Fe) = 3 * 0,1 = 0,3 моль
n(Fe(NO₃)₃) _всего = 1,8 + 0,1 = 1,9 моль
m(Fe(NO₃)₃) _всего = 1,9 * 242 = 459,8 г 
n(NO₂) _всего = 0,3 + 0,6 = 0,9 моль
m(NO₂) _всего = 0,9 * 46 = 41,4 г
m _{р-ра кон.} = m _cмеси + m (HNO₃)_р-ра - m(NO₂) _всего
m _{р-ра кон.} = 144,8 + 900 - 41,4 = 1003,4 г 
W (Fe(NO₃)₃) = m(Fe(NO₃)₃) _всего /m _{р-ра кон.} = 459,8 /1003,4 = 0,458 или 45,8%
Ответ: 45,8%