Заказ №38777

1. Для определения содержания железа в руде его осаждают аммиаком в виде Fe(OH)3, который при прокаливании переходит в Fe2O3. Какой объем раствора аммиака с концентрацией c(NH3) = 1 моль/л потребуется для осаждения железа из 0,2 г руды, содержащей 20 масс. % Fe2O3?

Решение.

При определении протекают реакции:

‒ растворение навески руды в кислоте:

Fe2O3 + 6Н+ → 2Fe3+ + 3H2O

‒ осаждение ионов железа(III) действием раствора аммиака:

Fe3+ + 3NH3·Н2О → Fe(OH)3↓ + 3NH 4 

‒ прокаливание гидроксида железа(III):

2Fe(OH)3 → t Fe2O3 + 3H2О

Эквивалент оксида железа(III) соответствует 1 /6 Fe2O3 (1 частица Fe2O3 взаимодействует с 6-ю ионами Н + ), поэтому молярная масса эквивалента равна 1 /6 молярной массы Fe2O3:

М( 1 /6 Fe2O3) = 2 3 (Fe 6 М O ) = 159,69 г/моль 6 = 26,615 г/моль.

Эквивалент раствора аммиака соответствует NH3·Н2О (1 частица NH3·Н2О взаимодействует с 1 ионом Н+ ).

Согласно закону эквивалентов количество эквивалентов (n, моль) оксида железа(III) равно количеству эквивалентов раствора аммиака: n( 1 /6 Fe2O3) = n(NH3·Н2О)

или

1 6 2 3 2 3 ( ) ( ) нав Fe O ( ) 0 Fe O 1 0 m M   = (NH3 2 3 2 Н О NH Н ) ( ) О 1 000 с   V ,

где m(нав) ‒ масса навески руды, г;

ω(Fe2O3) ‒ массовая доля оксида железа(III) в руде, %;

100 ‒ коэффициент перехода от процентов к долям единицы;

с(NH3·Н2О) и V(NH3·Н2О) – молярная концентрация эквивалента (моль/л) и объем раствора аммиака (мл);

1 000 ‒ коэффициент перехода от мл к л.