При нагревании образца нитрата железа (III) часть вещества разложилась. При этом образовалось 88,6 г твердого остатка. Этот остаток может прореагировать

При разложении нитрата железа (III) образуется смесь газов – диоксида азота (IV) и кислорода:

4Fe(NO₃)₃ → 2Fe₂O₃ + 12NO₂↑ + 3O₂↑ (нагревание)

Оксид железа (III) со щелочами не взаимодействует. С гидроксидом натрия в реакцию вступает нитрат железа (III), при этом в осадок выпадает гидроксид железа (III):

Fe(NO₃)₃ + 3NaOH → Fe(OH)₃↓ + 3NaNO₃

Вычислим массу и количество вещества исходного гидроксида натрия:

m_исх.(NaOH) = 225 г · 0,16 = 36 г; ν_исх.(NaOH) = 36 г/40 г/моль = 0,9 моль

Та часть вещества нитрата железа, которая не разложилась, вступает в обменную реакцию с гидроксидом натрия с образованием осадка – гидроксида железа (III).

По уравнению реакции нитрата железа (III) со щелочью:

ν_ост.(Fe(NO₃)₃) = 1/3ν(NaOH), следовательно, ν_ост.(Fe(NO₃)₃) = 0,9 моль/3 = 0,3 моль, m_ост.(Fe(NO₃)₃) = 242 г/моль · 0,3 моль = 72,6 г

Отсюда находим массу и количество вещества образовавшегося оксида железа (III):

m(Fe₂O₃) = 88,6 г – 72,6 г = 16 г; ν(Fe₂O₃) = 16 г/160 г/моль = 0,1 моль

Вычислим количество вещества и массу разложившегося нитрата железа (III):

ν_разл.(Fe(NO₃)₃) = 0,1 моль · 2 = 0,2 моль, m_разл.(Fe(NO₃)₃) = 242 г/моль · 0,2 моль = 48,4 г

Вычислим общую массу нитрата железа (III):

m_общ.(Fe(NO₃)₃) = 48,4 г + 72,6 г = 121 г

Вычислим количество и объем выделившихся газов – диоксида азота и кислорода из уравнения разложения нитрата железа:

ν(NO₂ + O₂) = 0,1 моль/2 · 15 = 0,75 моль; V(NO₂ + O₂) = 0,75 моль · 22,4 л/моль = 16,8 л