Question

 Cсмесь железных и медных опилок массой 15 г обработали при обычных условиях раствором серной кислоты.В результате реакции выделилось 4,48 л газа (н.у). Определите массовую долю меди в смеси.(Валентность железа равно II)

Answer 1

Дано:
m(смеси)=15г
V(H2)=4,48л
Найти:
ω(Fe)-?
ω(Cu)-?
Решение:

Cu+H2SO4≠
хг                               4,48л
Fe + H2SO4=FeSO4+H2
56г                            22,4л
х= 56*4,48/22,4=11,2г m(Fe)
ω(Fe)=m(Fe)/mсмеси*100% = 11,2г/15г*100%=74,67%
ω(Сu)=100%-ω(Fe)=100%-74.67%=25.33%

Ответ:ω(Fe)=74,67%
ω(Сu)=25.33%

Answer 2

Найдем количество вещества газа:

n = V / Vm = 4.48 / 22.4 = 0.2 моль

По уравнению реакции видно, что на каждый моль меди (Cu) выделяется 1 моль водорода (H2), а на каждый моль железа (Fe) выделяется 0.5 моль водорода:

Cu + H2SO4 → CuSO4 + H2↑

Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2↑

Из этого следует, что количество меди в смеси равно количеству выделившегося газа, а количество железа в два раза больше:

n(Cu) = 0.2 моль

n(Fe) = 0.4 моль

Молекулярные массы меди и железа:

M(Cu) = 63.5 г/моль

M(Fe) = 56 г/моль

Тогда массы меди и железа в смеси равны:

m(Cu) = n(Cu) x M(Cu) = 0.2 x 63.5 = 12.7 г

m(Fe) = n(Fe) x M(Fe) = 0.4 x 56 = 22.4 г

Массовая доля меди в смеси:

x(Cu) = m(Cu) / (m(Cu) + m(Fe)) x 100% = 12.7 / (12.7 + 22.4) x 100% ≈ 36.2%

Ответ: массовая доля меди в смеси составляет около 36.2%.