4. При сжигании железа в сосуде, содержащем 21,3 г хлора, было получено 24,3 г хлорида железа (III). Рассчитайте выход продукта реакции.

Решение:

1. Определим молярные массы:

   M(Fe) = 55.845 г/моль

   M(Cl₂) = 2 * 35.453 г/моль = 70.906 г/моль

   M(FeCl₃) = 55.845 + 3 * 35.453 = 55.845 + 106.359 = 162.204 г/моль

2. Запишем уравнение реакции:

   2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃

3. Рассчитаем количество вещества хлора:

   n(Cl₂) = масса / молярная масса = 21.3 г / 70.906 г/моль ≈ 0.300 моль

4. Определим теоретическое количество вещества хлорида железа (III), которое могло образоваться из данного количества хлора:

   По уравнению реакции, из 3 моль Cl₂ образуется 2 моль FeCl₃. Следовательно, из 0.300 моль Cl₂ образуется:

   n(FeCl₃)_теоретическое = (0.300 моль Cl₂ * 2 моль FeCl₃) / 3 моль Cl₂ = 0.200 моль

5. Рассчитаем теоретическую массу хлорида железа (III):

   m(FeCl₃)_теоретическое = n(FeCl₃)_теоретическое * M(FeCl₃) = 0.200 моль * 162.204 г/моль ≈ 32.44 г

6. Рассчитаем выход продукта реакции (практический выход):

   Выход продукта = (фактическая масса / теоретическая масса) * 100%

   Выход = (24.3 г / 32.44 г) * 100% ≈ 74.9%

Ответ: Выход продукта реакции составляет приблизительно 74.9%.