Для начала определим, какие реакционные продукты образуются в результате реакции железа (Fe) с хлором (Cl₂). В результате реакции Fe с Cl₂ образуется хлорид железа (FeCl₃) по уравнению:

[ 2Fe + 3Cl₂ \rightarrow 2FeCl₃ ]

Теперь найдем, сколько моль хлора участвовало в реакции:

Найдем количество молей хлора (Cl₂):

molar mass of Cl₂ = 2 * 35.5 g/mol = 71 g/molколичество молей Cl₂ = 18 g / 71 g/mol ≈ 0.2535 mol

Согласно уравнению реакции, на 3 моля Cl₂ требуется 2 моля Fe. Таким образом, количество молей Fe, необходимое для реакции с 0.2535 молями Cl₂, составляет:

[ \text{mol Fe} = \frac{2}{3} \times 0.2535 \approx 0.1690 \text{ mol} ]

Найдем массу железа, необходимую для реакции:
molar mass of Fe = 55.85 g/molмасса Fe = 0.1690 mol * 55.85 g/mol ≈ 9.43 g

В данной реакции у нас есть 7 г Fe, которого недостаточно (необходимо около 9.43 г). Значит, реакция будет ограничена количеством железа.

Теперь найдем, сколько хлора прореагирует с 7 г Fe:
количество молей Fe = 7 g / 55.85 g/mol ≈ 0.125 molпо уравнению, на 2 моли Fe необходимо 3 моля Cl₂, следовательно, для 0.125 молей Fe потребуется:

[ \text{mol Cl₂} = \frac{3}{2} \times 0.125 = 0.1875 \text{ mol} ]

Найдем массу хлора, которая необходима:
масса Cl₂ = 0.1875 mol * 71 g/mol ≈ 13.31 g

Так как у нас есть 18 г хлора, его хватает для реакции с 7 г Fe.

Теперь рассчитаем, сколько хлорида железа (FeCl₃) будет образовано:

По уравнению реакции, на 2 моли Fe образуется 2 моли FeCl₃. значит количество молей FeCl₃ = количество молей Fe = 0.125 mol.

Молярная масса FeCl₃:

molar mass of FeCl₃ = 55.85 g/mol (Fe) + 3 * 35.5 g/mol (Cl) = 55.85 + 106.5 = 162.35 g/mol

Теперь найдем теоретическую массу FeCl₃:

масса FeCl₃ (теоретическая) = 0.125 mol * 162.35 g/mol ≈ 20.29 g

Учитывая выход продукта 87%, найдем фактическую массу продукта:

фактическая масса = 20.29 g * 0.87 ≈ 17.64 g

Таким образом, масса соли, полученной в результате реакции, составляет примерно 17.64 г.