8. В результате реакции между Fe массой 22,4 г и хлором объемом 15,68 л получен хлорид железа (III), который растворили в воде массой 500 г. Найдите массовую долю хлорида железа (III) в полученном растворе.

Решение:

1. Пишем уравнение реакции железа с хлором:\[ 2\text{Fe} + 3\text{Cl}_2 \rightarrow 2\text{FeCl}_3 \]
2. Рассчитываем молярные массы:\[ M(\text{Fe}) = 56 \text{ г/моль} \]\[ M(\text{Cl}_2) = 2 \times 35.5 = 71 \text{ г/моль} \]\[ M(\text{FeCl}_3) = 56 + 3 \times 35.5 = 56 + 106.5 = 162.5 \text{ г/моль} \]
3. Находим количество вещества железа:\[ n(\text{Fe}) = \frac{22.4 \text{ г}}{56 \text{ г/моль}} = 0.4 \text{ моль} \]
4. Находим количество вещества хлора:\[ n(\text{Cl}_2) = \frac{15.68 \text{ л}}{22.4 \text{ л/моль}} = 0.7 \text{ моль} \]
5. Определяем лимитирующий реагент: По реакции 2 моль Fe требуют 3 моль Cl₂. У нас есть 0.4 моль Fe и 0.7 моль Cl₂. Для 0.4 моль Fe требуется \( \frac{3}{2} \times 0.4 = 0.6 \) моль Cl₂. Так как у нас 0.7 моль Cl₂, то железо является лимитирующим реагентом.
6. Находим количество вещества хлорида железа (III): По реакции, из 2 моль Fe образуется 2 моль FeCl₃. Следовательно,\[ n(\text{FeCl}_3) = n(\text{Fe}) = 0.4 \text{ моль} \]
7. Находим массу хлорида железа (III):\[ m(\text{FeCl}_3) = n(\text{FeCl}_3) \times M(\text{FeCl}_3) = 0.4 \text{ моль} \times 162.5 \text{ г/моль} = 65 \text{ г} \]
8. Находим массу полученного раствора:\[ m(\text{раствора}) = m(\text{Fe}) + m(\text{Cl}_2) = 22.4 \text{ г} + (0.7 \text{ моль} \times 71 \text{ г/моль}) = 22.4 \text{ г} + 49.7 \text{ г} = 72.1 \text{ г} \]
9. Находим массовую долю хлорида железа (III) в полученном растворе:\[ \text{w}(\text{FeCl}_3) = \frac{m(\text{FeCl}_3)}{m(\text{раствора})} \times 100\% = \frac{65 \text{ г}}{72.1 \text{ г}} \times 100\% \approx 90.15\% \]

Ответ: 90.15%