Question

100 баллов Кусочек латуни массой 10г обработали соляной кислотой. При этом выделилось 2,24л водорода. Определи % примеси меди в латуни.

Answer 1

1. С соляной кислотой будет взаимодействовать лишь один компонент сплава – цинк, так как медь в электрохимическом ряду находится после водорода и не способна вытеснять его из растворов кислот:

Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑;

2. Вычислим химическое количество выделившегося водорода:

n (H2) = V (H2) : Vm = 1,12 : 22,4 = 0,05 моль;

3. Определим количество и массу цинка:

n (Zn) = n (H2) = 0,05 моль;

m (Zn) = n (Zn) * M (Zn) = 0,05 * 65 = 3,25 г;

4. Найдем массу меди в сплаве:

m (Cu) = m (латуни) – m (Zn) = 10 – 3,25 = 6,75 г;

5. Установим массовые доли металлов в сплаве:

w (Zn) = m (Zn) : m (латуни) = 3,25 : 10 = 0,325 или 32,5%;

w (Cu) = m (Cu) : m (латуни) = 6,75 : 10 = 0,675 или 67,5%.

Ответ: 32,5% Zn и 67,5% Cu.

Answer 2

Для определения процента примеси меди в латуни, мы можем использовать химическую реакцию, которая произошла при обработке латуни соляной кислотой:

Cu (медь) + 2HCl (соляная кислота) → CuCl2 (хлорид меди) + H2 (водород)

Известно, что при обработке 10 г латуни выделилось 2,24 л водорода.

Сначала давайте определим количество моль водорода, используя уравнение состояния и закон Авогадро:

1 моль газа при н.у. (нормальных условиях) занимает приблизительно 22,4 литра объема.

Таким образом, количество моль водорода:

2,24 л / 22,4 л/моль = 0,1 моль водорода

Теперь мы знаем, что каждый моль меди реагирует с 2 молью соляной кислоты, образуя 1 моль хлорида меди и 1 моль водорода. Таким образом, количество моль меди в латуни равно половине количества моль водорода:

0,1 моль водорода / 2 = 0,05 моль меди

Теперь давайте определим молекулярную массу меди (Cu) и молекулярную массу хлорида меди (CuCl2). Молекулярная масса меди (Cu) составляет приблизительно 63,5 г/моль, а молекулярная масса хлорида меди (CuCl2) равна:

Молекулярная масса CuCl2 = (молекулярная масса Cu) + 2 * (молекулярная масса Cl) Молекулярная масса CuCl2 = 63,5 г/моль + 2 * 35,5 г/моль = 134,5 г/моль

Теперь давайте рассчитаем массу хлорида меди, которая образовалась из 0,05 моль меди:

Масса CuCl2 = количество моль * молекулярная масса Масса CuCl2 = 0,05 моль * 134,5 г/моль = 6,725 г

Теперь мы знаем, что 6,725 г хлорида меди образовалось из меди в исходной латуни массой 10 г. Таким образом, процент примеси меди в латуни:

Процент Cu = (масса Cu / масса латуни) * 100% Процент Cu = (6,725 г / 10 г) * 100% ≈ 67,25%

Итак, примерно 67,25% массы латуни составляет медь.