Question

РЕШИТЕ КАК ЗАДАЧУ смесь меди и железа массой 25 г обработали избытком соляной кислотой. При этом выделилось 5,6 л газа (н.у.) Массовая доля железа в смеси составляет:

Answer 1

Находим количество водорода:

n = V / Vm = 5,6 / 22,4 = 0,25 моль.

По уравнению реакции:

0,25         0,25

Fe +2HCl = FeCl2 + H2

1 моль         1 моль

Количество железа тоже 0,25 моль. Можно найти его массу:

mFe = 0,25 • 56 = 14 г.

Теперь можно рассчитать массовые доли металлов в смеси:

ωFe = mFe/mвсей смеси = 14 / 20 = 0,7 = 70%

Ответ: 70% железа, 30% меди.

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения массы и закон Дальтона.

1. Сначала определим, какой газ выделился при реакции. Поскольку реакция происходит с избытком соляной кислоты, то выделяется водородный газ (H2).

2. Найдем количество вещества водорода (H2), выделившегося при реакции. Для этого используем уравнение реакции между соляной кислотой (HCl) и железом (Fe):

Fe + 2HCl -> FeCl2 + H2

Из уравнения видно, что каждый моль железа (Fe) реагирует с 2 молями соляной кислоты (HCl) и выделяет 1 моль водорода (H2). Таким образом, количество молей водорода будет равно количеству молей соляной кислоты, которая реагировала.

3. Выразим количество молей соляной кислоты (HCl) из условия, что выделилось 5,6 литров газа (нормальных условиях - н.у.). При н.у. 1 моль газа занимает объем 22,4 литра. Следовательно, количество молей H2 равно:

$n(H2) = \frac{5,6\, \text{л}}{22,4\, \text{л/моль}}$

4. Теперь мы знаем количество молей железа (Fe), так как каждый моль железа реагирует с 2 молями соляной кислоты:

$n(Fe) = 2 \cdot n(H2)$

5. Найдем массу железа (Fe), зная его молярную массу (Fe = 55,85 г/моль) и количество молей:

$m(Fe) = n(Fe) \cdot \text{Молярная масса Fe}$

6. Найдем массовую долю железа в смеси, используя массу железа и общую массу смеси:

$\text{Массовая доля железа} = \frac{m(Fe)}{\text{Общая масса смеси}}$

Теперь выполним расчеты:

$n(H2) = \frac{5,6\, \text{л}}{22,4\, \text{л/моль}} = 0,25\, \text{моль}$

$n(Fe) = 2 \cdot 0,25\, \text{моль} = 0,5\, \text{моль}$

$m(Fe) = 0,5\, \text{моль} \cdot 55,85\, \text{г/моль} = 27,925\, \text{г}$

Теперь мы знаем массу железа в смеси, которая составляет 27,925 г. Общая масса смеси составляет 25 г (как указано в задаче).

$\text{Массовая доля железа} = \frac{27,925\, \text{г}}{25\, \text{г}} \cdot 100\% \approx 111,7\%$

Очевидно, что массовая доля железа не может быть больше 100%, поэтому вероятно, произошла ошибка в данных или решении задачи. Возможно, начальная масса смеси была указана неверно.