Question

50г смеси железа и меди обработали разбавленной соляной кислотой. При этом выделилось 11,2 л газа. Определите массовые доли металлов в исходной смеси. ​

Answer 1

Ответ:

Медь не будет взаимодействовать с соляной кислотой

Fe +2HCl=FeCl2+H2

M (Fe) = 56г/моль

11,2/22,4=0,5 моль водорода

n (Fe) = n (H2)

0,5*56=28 г железа

50-28=22 г меди

W(Fe)=28/50=0,56 или 56%

W(Cu)=22/50=0,44 или 44%

Answer 2

Для определения массовых долей железа и меди в исходной смеси на основе реакции с соляной кислотой, нам нужно использовать информацию о выделении газа и законе пропорций масс.

Сначала найдем количество вещества газа, которое выделилось в реакции. Для этого нам нужно знать условия (температуру и давление), но мы такой информации не имеем. Поэтому мы можем использовать закон идеальных газов для приближенных расчетов. Согласно этому закону, один моль газа занимает примерно 22.4 литра при стандартных условиях (0 °C и 1 атмосферное давление).

Следовательно, количество молей газа в данной реакции можно найти как:

количество молей газа = объем газа (л) / 22.4 л/моль

количество молей газа = 11.2 л / 22.4 л/моль = 0.5 моль

Теперь мы знаем, что в реакции выделилось 0.5 моль водорода. С учетом уравнения реакции между соляной кислотой и металлами:

Fe + 2HCl -> FeCl2 + H2 Cu + 2HCl -> CuCl2 + H2

Мы видим, что на 1 моль меди и железа выделяется 1 моль водорода. Поэтому в исходной смеси железа и меди массовые доли металлов равны количеству молей водорода, выделенного в реакции. Таким образом:

Массовая доля железа = количество молей железа / общее количество молей металлов Массовая доля меди = количество молей меди / общее количество молей металлов

Поскольку на каждый моль железа и меди выделяется по 1 моль водорода, то:

Массовая доля железа = количество молей железа / (количество молей железа + количество молей меди) = 0.5 моль / (0.5 моль + 0.5 моль) = 0.5 / 1 = 0.5 (или 50%)

Массовая доля меди = количество молей меди / (количество молей железа + количество молей меди) = 0.5 моль / (0.5 моль + 0.5 моль) = 0.5 / 1 = 0.5 (или 50%)

Таким образом, массовые доли железа и меди в исходной смеси равны 50% каждая.