Задача по химии

1) Распишем реакции, прошедшие в ходе задачи.
При растворении сульфатов железа реакции не происходят.
При внесении избытка магния железо в солях восстанавливается. Происходят следующие реакции:
FeSO4 + Mg = Fe + MgSO4
Fe2(SO4)3 + 3Mg = 2Fe + 3MgSO4
При обработке железа хлором образуется хлорид железа (III), поскольку хлор — сильный окислитель:
2Fe + 3Cl2 + 2FeCl3
2) Рассчитаем количество вещества хлорида железа (III).
n (FeCl3) = m (FeCl3) / M (FeCl3) = 13 г / 162,5 г/моль = 0,08 моль
n (Fe) = n (FeCl3) = 0,08 моль
m (Fe) = 0,08 моль * 56 г/моль = 4,48 г
Количество вещества железа равно общему количеству вещества железа, образовавшемуся в результате реакций с магнием.
3) Составим систему уравнений. Пусть х = количество вещества сульфата железа (II), у = количество вещества сульфата железа (III). По уравнению реакции восстановления n (FeSO4) = n (Fe), а по второму — n (Fe2(SO4)3) = 0,5n (Fe). Изначальная масса сульфатов нам известна — 15,4 г (это первое уравнение системы), масса железа тоже — 4,48 г (второе уравнение системы). Тогда
152х + 400у = 15,4
56(х + 0,5у) = 4,48
Выразим из второго уравнения у
у = 0,16 - 2х
Подставим в первое
152х + 400(0,16 - 2х) = 15,4
648х = 48,6
х = 0,075
у = 0,16 - 0,075*2 = 0,01
Найдём массы сульфатов
m (FeSO4) = 152 * 0,075 = 11,4 г
m (Fe2(SO4)3) = 400 * 0,01 = 4 г
В сумме они дают 15,4, что совпадает с условием задачи. Тогда массовые доли солей в растворе с массой 50 г составят
ω (FeSO4) = 11,4 / 50 = 0,228 или 22,8%
ω (Fe2(SO4)3) = 4 / 50 = 0,08 или 8%
Ответ: 22,8%; 8%.