Железный купорос (FeSO₄·7H₂O) — это кристаллогидрат сульфата железа (II), который при нагревании теряет воду. После выпаривания остаётся безводный сульфат железа (FeSO₄).
Дано: масса смеси до выпаривания составляет 268 г, а после выпаривания — 214 г.
Находим массу потерянной воды при выпаривании: масса воды = 268 г - 214 г = 54 г.
Пусть масса железного купороса в исходной смеси равна m (г). Масса воды, которая ушла, зависит от того, сколько воды содержится в кристаллогидрате. Молекулярная масса железного купороса (FeSO₄·7H₂O) составляет: 56 + 32 + 4×16 + 7×(2 + 16) = 278 г/моль.
Из этой массы 7 молекул воды составляют: 7×(2 + 16) = 126 г/моль.
Массовая доля воды в железном купоросе: 126 / 278 ≈ 0.453 (или 45.3%).
Масса воды, которая испарилась из железного купороса, равна: масса воды = масса железного купороса × 0.453.
Отсюда масса железного купороса: масса железного купороса = 54 г / 0.453 ≈ 119.2 г.
Найдём массовую долю железного купороса в исходной смеси: массовая доля железного купороса = 119.2 г / 268 г ≈ 0.445 (или 44.5%).
Таким образом, массовая доля железного купороса в исходной смеси составляет приблизительно 44.5%.