Question

Решить задачу. Какой объём водорода(н.у.) выделится при действии избытка серной кислоты на 17,8 г. смеси железа и меди, содержащей 36% меди?

Answer 1

Ответ:

Дано:

m(см.Fe+Cu) = 17,8 г

ω(Cu) = 36%, или 0,36

V(H2)-?

Объяснение:

При взаимодействии серной кислоты с медью водород не выделяется, т.к. медь в электрохимическом ряду напряжений металлов находится правее водорода. Поэтому при взаимодействии серной кислоты с железом будет выделяться водород. Находим массу железа, его количество, составляем УХР и находим объем водорода.

m(Cu) = m(cм.Fe+Cu)*ω(Cu) = 17,8 г*0,36 = 6,408 г

m(Fe) = m(cм.Fe+Cu)*ω(Cu) - m(Cu) = 17,8-6,408 = 11,392 г

M(Fe) = 56 г/моль

n(Fe) = m/M = 11,392 г/56 г/моль = 0,203 моль

Составляем УХР:

Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2

Из УХР видно, что n(H2)=n(Fe)

n(Н2) = 0,203 моль

Vm= 22,4 л/моль

V(H2) = n(H2)*Vm = 0,203 моль*22,4 л/моль = 4,547 л

Ответ: 4,547 л

Answer 2

Для решения этой задачи, мы можем использовать химическое уравнение реакции между серной кислотой (H2SO4) и металлами (железом и медью), чтобы вычислить количество выделившегося водорода (H2). Реакция выглядит следующим образом:

Fe + H2SO4 -> FeSO4 + H2 Cu + H2SO4 -> CuSO4 + H2

Сначала мы должны выяснить, сколько граммов меди (Cu) и железа (Fe) содержится в исходной смеси. Дано, что смесь содержит 36% меди. Предположим, у нас есть 100 г смеси, и 36 г из них составляют медь. Тогда остальные 64 г - это железо.

Теперь мы знаем массу железа (Fe) и меди (Cu) в смеси:

Масса меди (Cu) = 36 г Масса железа (Fe) = 64 г

Затем мы рассчитываем количество молей каждого металла, используя их молярную массу:

Молярная масса Fe = 55.85 г/моль Молярная масса Cu = 63.55 г/моль

Моль меди (Cu) = 36 г / 63.55 г/моль ≈ 0.567 моль Cu Моль железа (Fe) = 64 г / 55.85 г/моль ≈ 1.147 моль Fe

Теперь, используя стехиометрию реакции, мы видим, что каждый моль меди или железа реагирует с одним моль серной кислоты (H2SO4) и образует один моль водорода (H2). Таким образом, общее количество молей водорода, выделяющегося из 17.8 г смеси, будет равно сумме молей водорода от меди и железа:

Общее количество молей H2 = Моль Cu + Моль Fe Общее количество молей H2 = 0.567 моль + 1.147 моль = 1.714 моль H2

Теперь мы можем использовать закон СТП (нормальных условий температуры и давления), который гласит, что один моль газа занимает объем 22.4 литра при стандартных условиях (0°C и 1 атмосферное давление). Таким образом, для 1.714 моль водорода:

Объем водорода = 1.714 моль * 22.4 л/моль ≈ 38.38 л

Итак, объем водорода, выделившегося при действии избытка серной кислоты на 17.8 г смеси железа и меди, составляет примерно 38.38 л при стандартных условиях.